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《无线光通信中的大气影响机理及抑制技术研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、无线光通信中的大气影响机理及抑制技术研究唧惭四四矧涮密级:??揪麒帅烙№编号:??无线光通信中的大气影响机理及抑制技术研究学位授予单位及代码:量查堡王态堂§学科专业名称及代码:物理鱼王堂王塑申请学位级别:盟±研究方向:盍氢玉垡出道焦研究生:匿缝錾指导教师:扬垡屋论文起止时间摘要随着信息技术的发展,传统的无线射频通信已经越来越满足不了人们对通信速率的要求。近年来,无线光通信成为无线通信领域的一个研究热点。当无线光通信链路经过大气信道时,大气会对激光信号的传输产生一系列影响,造成通信系统性能变坏。大气影响已成为无线光通信
2、推广应用的一大障碍。本文针对无线光通信应用,研究大气对激光传输的影响机理及抑制技术,全文主要包括四个部分。?第一部分主要从理论上研究大气对无线光通信中激光传输的影响机理。首先从大气吸收和散射理论出发,研究了大气消光造成的激光功率衰减问题,并对各种能见度下的大气信道衰减特性进行了计算和分析;在大气多次散射模型基础上,基于辐射传输理论推导出接收端的漫射强度分量和消弱强度分量计算模型;使用蒙特卡洛光线跟踪方法计算了不同光学厚度下的激光脉冲传输时间响应,给出了多次散射大气信道的传输带宽模型;系统地研究了大气湍流对激光传输的影
3、响,给出了影响通信系统性能的五种大气湍流效应及对应的理论计算模型,通过仿真分析了不同条件下的大气湍流影响结果。第二部分设计了一个野外激光传输实验系统,并在三条不同路径上开展了激光传输实验。在实验测量数据的基础上,分析了不同条件下的光强起伏、到达角起伏和焦平面光斑面积的变化情况。通过分析发现,大孔径接收、多光束发射都能够有效地降低接收光强的衰落深度、衰落概率和衰落频率。第三部分建立了大气信道中的激光功率传输模型,分析了不同大气湍流条件下的光纤耦合效率,为通信系统的功率预算提供了模型支持;给出了不同近似条件下的’信号探测
4、模型,为分析通信系统的性能奠定了基础。第四部分针对大气对激光探测信号产生的三种最终影响,研究了解决方法。为了解决激光脉冲时间展宽导致的码间串扰问题,研究了均衡滤波和小波调制发射速率分集技术,通过仿真对系统性能进行了分析;针对大气湍流导致的探测信号随机起伏问题,研究了自适应最优阈值判决技术,给出了相应的系统结构和预测流程,通过仿真对比了最小均方误差阈值自适应和滤波阈值自适应的性能;对部分相干光传输信道的性能进行了分析,提出了一种新的大气湍流影响抑制技术??优化光源初始相干度技术,给出了光源初始相干度的优化准则及相应的自
5、适应系统结构;针对接收分集模式,推导出多子孔径接收器的等效孔径平均因子,对比分析发现相同接收面积条件下多子孔径接收优于单个大孔径接收,给出了最大似然合并接收分集和等增益合并接收分集的误码率计算模型,通过仿真对比了二者的性能。本文的研究成果对大气无线光通信系统的设计具有重要的指导意义和参考价值。关键词:大气湍流自适应分集部分相干激光通信....,.:..,,,.,,?.,.?,.,.,.,,?.,..,.,.,.,,.,?,.,.;;.?..,,?;,.,,;.,?;,?..,..:长春理工大学博士学位论文原创性声明本
6、人郑重声明:所呈交的博士学位论文,《填写论文题目》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:巡年』月缬长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和系列数据库及
7、其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:』月每聊虢龇第一章绪论信息高速公路的快速发展对建立传输速率快、信息容量大、覆盖空间广的通信网络系统提出了迫切需求。随着国家信息基础设施Ⅲ和全球信息基础设施的提,对通信的要求越来越高,而目前空间无线通信系统所采用的微波通信技术将受到体积、重量、功耗等方面的严格限制不能无限制地提高传输速率与容鼍。在空问无线通信
8、同益拥挤的今天,采用光频波段通信有极大的潜力.是实现高速大容量通信的最佳方案,这已经成为通信领域许多专家的共识。研究背景无线光通信又称自由空间光通信,是一种无需光纤的通信技术,主要由光发射机、光接收机以及相关控制设备组成。作为一种无线通信方式,无线光通信是伴随着大功率半导体激光器和高灵敏度光电探测器件的日益完善而重新兴起的一种无线通信方式,它综
