無(wú)線激光通信仿真研究.pdf

1、無(wú)線激光通信是一種新興的無(wú)線通信方式，它將傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制在光脈沖THz光譜范圍內(nèi)傳輸信息，具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，無(wú)線激光通信成為下一代光通信的發(fā)展方向之一。近地面無(wú)線激光通信用于寬帶接入，是解決最后“一公里”問(wèn)題的有效方法，而在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星激光通信被認(rèn)為是解決衛(wèi)星通信高碼率瓶頸問(wèn)題的唯一途徑。在無(wú)線激光通信系統(tǒng)中，由于采用的是大氣隨機(jī)信道，在傳輸過(guò)程中受到大氣散射、折射、湍流等很多因素的影響，會(huì)造成激光光能量衰減，光強(qiáng)閃爍，光

2、束隨機(jī)偏轉(zhuǎn)，能否克服這些影響是無(wú)線激光通信推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，所以研究大氣隨機(jī)信道本身的特性對(duì)通信系統(tǒng)性能的影響非常重要。 本文在搜集與查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)無(wú)線激光通信的相關(guān)原理后，研究了大氣信道對(duì)激光的衰減及其對(duì)激光衰減的方式，大氣湍流效應(yīng)引起的光強(qiáng)閃爍，本文結(jié)合折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)對(duì)大氣閃爍建立模型并進(jìn)行仿真，同時(shí)還研究了大氣湍流導(dǎo)致的光束彎曲和漂移。 本文研究了激光信號(hào)在收發(fā)過(guò)程中的噪聲，分析了噪聲產(chǎn)生的原因。同時(shí)本

3、文還分析了接收機(jī)中噪聲的分類。而在無(wú)線激光通信中采用多點(diǎn)發(fā)射可以減小大氣信道產(chǎn)生的噪聲。 本文由光的衍射理論，將激光信號(hào)在大氣中的傳輸看作是光在湍流介質(zhì)中的衍射，利用惠更斯-菲涅耳（Huygens-Fresnel）原理和基爾霍夫（Kirchhoff）衍射理論建立信道模型，并用matlab軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真。 本文分析研究了無(wú)線激光通信的幾種調(diào)制方式，并分析研究了各自的特性。光脈沖位置調(diào)制（PPM）具有能量傳輸效率高（每光