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1、部分相干激光通信性能受大气湍流影响的分析【摘要】大气激光通信因其具有众多优点而受到广泛关注,而大气湍流是制约大气激光通信系统性能的重要因素,为了保证激光通信系统性能的稳定可靠,研究大气湍流对通信系统的影响显得非常重要。基于大气湍流效应对激光通信具有不可忽略的影响,本文介绍了大气湍流的基本机理,分析了从弱湍流到强湍流的情况下,大气湍流对光传输造成的光强起伏、光束漂移、光束扩展、到达角起伏等各种影响下的理论解析值的计算方法。为了有效地研究大气湍流对激光传输的影响,采用功率谱反演法建立相位屏模型,模拟激光在大气湍流中传播的光场分布情况。分析了
2、部分相干光在大气湍流中的传输特性,在考虑大气湍流引起信噪比条件下,研究了激光的光强闪烁和扩展效应对不同调制方式下激光通信系统误码率的影响,以及部分相干光对大气激光通信性能的改善。鉴于RS码纠错性能较强的特点,将RS码与PPM调制相结合,改善激光通信系统的通信性能。结果表明:利用多相位屏法模拟激光在大气湍流中的传播结果,与通过理论解析方法得出的结果相比较,有着较好的吻合;利用部分相干光,可以有效地减小光强闪烁,降低系统的误码率;采用PPM调制可以有效地提高激光通信系统的性能;将RS码作为大气激光通信系统... 更多还原【Abstract】
3、Atmosphericlasercommunicationsystemhasattractedconsiderableattentionasitsadvantages.However,theperformanceofAtmosphericlasercommunicationsystemisaffectedbyatmosphericturbulence.Inordertoensurethestabilityofcommunicationsystem,itissignificanttoresearchtheinfluenceofatmosp
4、hericturbulence.Duetotheunneglectableatmosphericturbulenceeffect,thefundamentalrolesofatmosphericturbulenceisintroduced,theformulaforcalculatingtheintensityscintillat... 更多还原【关键词】激光通信；大气湍流；误码率；部分相干光；【Keywords】Lasercommunication；Atmosphericturbulence；BER；Partiallycoherent
5、laser；摘要5-6ABSTRACT6第一章绪论10-181.1研究背景及意义10-131.2国内外研究动态和发展趋势13-151.3本文研究意义和结构安排15-18第二章大气湍流对激光通信系统影响的基本理论分析18-322.1大气湍流的基本特性18-222.1.1大气湍流的形成18-202.1.2大气湍流的统计特性20-222.2激光的光强起伏22-272.2.1弱起伏下光强起伏222.2.2强起伏下光强起伏22-232.2.3高斯光束的光强起伏23-262.2.4数值计算与结果分析26-272.3光束漂移和光束扩展27-282.3
6、.1光束漂移27-282.3.2光束扩展282.4相位起伏和到达角起伏28-302.4.1相位起伏28-292.4.2到达角起伏29-302.5本章小结30-32第三章部分相干光在大气湍流中传输情况的研究32-423.1部分相干高斯-谢尔光束（GSM）的模型32-333.2部分相干GSM光在真空中的传输特性33-343.3部分相干GSM光在大气湍流中的传输特性34-413.3.1部分相干GSM光的波束扩展效应和光强分布34-373.3.2部分相干GSM光的光强闪烁效应373.3.3数值计算及结果分析37-413.4本章小结41-42第四
7、章利用多相位屏法模拟大气湍流中的激光传输42-564.1光传播抛物线方程与多层相位屏法42-434.2大气湍流相位屏的数值模拟方法43-454.2.1功率谱反演法43-444.2.2相位屏的数值模拟结果与分析44-454.3高斯光束在大气湍流中传输的数值模拟45-484.3.1高斯光束在真空中的传播45-464.3.2高斯光束在湍流中的传播46-484.4数值模拟及结果分析48-534.4.1高斯光束传输的数值模拟48-494.4.2光束漂移效应49-504.4.3光束扩展效应50-524.4.4光强闪烁的模拟52-534.5非均匀湍流
8、情况下相位屏模拟方法53-554.5.1相位屏分布的两种方法534.5.2光传播效果的比较及分析53-554.6本章小结55-56第五章大气湍流对激光通信系统误码率的影响56-745.1激光通信系统的优势及
