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《大气激光通信系统数学仿真方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、!"#$%中国科技核心期刊!"#$%&’()*+,-./0王一飞!赵子岩"!!中国矿业大学!北京"信息与电气工程系北京!###$%#"中国电力科学研究院通信技术研究所北京!###$&"摘要!"#$%&’()*%+,-./012#$*%+,,3456789:;/<=>&?@ABCDEFGHI7J/K?2LM#$*%+,N&OPQRSTU%VWXYZ[,3H]Z^_#图!大气激光通信原理图$,34‘a%+,QR?@WbcK?defg光无线通信的调制解调技术分为光强度调制-直关键词#$*%+,#$%&>&?@AB接检测和相干调制-外差检测两类$前者中发射端对光中图分类号%&’!’
2、($!文献标识码)载波强度直接调制获得调制信号!接收端利用光检测器将光信号转换成电信号!直接检测系统结构简单%成!引言本低"易实现!但频带利用率和接收灵敏度低$后者中大气激光通信又称无线光通信!是一种以激光器数字信号通过载波信号移频或移相调制!接收时先与为光源"以大气为媒质的宽带通信方式#大气激光通信一本振光信号进行相干混合!再通过鉴相或鉴频实现的优点主要有传输速率高"组网灵活"建设快速便捷"解调$无需频谱许可"安全保密性强"协议透明"成本较低!该在信道部分!大气含有许多被地球引力束缚的气技术实现中的主要难点有传输距离近"受天气影响"激体"原子"水蒸气"污染物和其它化学粒子!
3、它们和穿过光对准难"激光安全等$辐射带传播的辐射场相互作用!这一作用随波长接近数学仿真是通过模型的仿真结果推断原系统的性粒子截面尺寸愈加严重$所以在分析信道时要考虑湍能!为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考!流"闪烁"折射等因素的影响和海拔差异&如地面附近仿真可以降低新系统失败的可能性!消除其中潜在的粒子密度最大最影响通信’%链路形式差异&与地表垂瓶颈!防止对其中某些功能部件造成过量负载!优化系直与水平’%不同天气条件&衰减经验值(晴.!$./0-统整体性能$它是衡量通信系统性能并进行通信系统12%雨!"!."/0-12%雪."!3."/0-12%雾."!4""/0-*
4、)+的重要工具$12’对光通信的影响程度#这些使大气信道特性变得现有文献对大气激光通信数学仿真方法的讨论较复杂且带有随机性#为少见$本文依托中国电科院,无线光通信在电力系统关于大气对通信信道的不利影响!差错控制编码中应用,项目!对大气激光通信系统的数学仿真方法进即信道编码是有效的克服方法!主要的编码方法有线行研究$性分组码%卷积码%%5678码等#"’"系统建模与信道公式组"大气激光通信系统数学模型研究基于以上分析!在大气激光通信建模时!令调制%"’!大气激光通信原理编码按其原理进行数学描述!信道模型构建成令输入大气激光通信的原理见图$$信息源的输入被调信息以一定概率随机产生
5、误码的函数!将所有的信道影响反映在误码率上$参考文献93:给出了以;;<为调制到光载波上!光载波以光束的形式通过大气信道进行传输!在接收端被收集和处理$制方式%以热噪声雪崩光电二极管&)=+’为光电子探测器这一典型激光通信系统的大气光信道的误码率公收稿日期%!??#@.A!3作者简介%王一飞男!3’B?年生!硕士研究生式模型!本文将其推导过程整理为以下3>个公式组成研究方向%数据通信与计算机网络%智能控制与智能信息处理的,信道模型公式组,并结合文献9!%4:进行了解说#项目资助(国家电网公司沈阳供电局科技项目资助!"#光通信技术!""#年第$$期!"#$%大气激光通信系统数学
6、仿真方法研究!%+!(!科学计算软件对大气激光通信的模拟"&).$!"))#+*$%&’!!"(&!!,*-&#")0+!!!!!!!!"#仿真工具的选用与仿真系统设计思路!!!"!+&!)T)U"!*/"科学计算软件是进行数学仿真的有力工具’作者’**2%##%2推荐美国的商业软件WQ3EQ%和法国的自由软件))3$35(&!1+,41#,"!#!")!"6YZ+EQ%作为大气激光通信系统的仿真工具’2"$2"WQ3EQ%是国际上公认的最优秀的数值计算和66)#!"7#3仿真分析软件$功能强大(函数丰富(为国内研究人员"$"6)2)!8!,!"9:$9;#"##所熟悉$它的
7、Y[2][.C图形化仿真平台及26!8!,!96"<#Z^22.[B_O[^.:%]^BC:,O能很好地模拟通信系统结构!!!图’"!8!!=!,#9>9,$""?#):;.YZ+EQ%是法国+A’+Q的开放源代码的免费数学!!!"!"8!,#=!9$""@#6;.软件$与WQ3EQ%功能类似$YZ+Z‘Y是其图形化仿真&".!A6B!3;!"!C3D’E#!3;"/#平台$WQ3EQ%的昂贵价格导致了大量软件盗版’虽9:!$!(;!3;"F#然YZ+EQ%RYZ+Z‘Y性能略逊于WQ3EQ%RY+
