无线相干光通信空间分集接收合并技术

空间分集接收能补偿大气湍流造成的信道衰落。在给出相干检测分集接收的系统模型和晴朗大气信道模型的基础上,考虑子孔径间信号相关性,分析了等增益合并分集和最大比合并分集的误码率性能,并就中断概率与选择分集进行了比较。分析结果表明,空间分集接收能够明显改善相干光通信系统的性能,并且接收信号间的空间相关性越小分集接收的性能越好,其中最大比合并分集性能相对其他两种合并方式优势明显,选择分集性能最差,但它与等增益合并分集的差距不大,同时选择分集实现相对容易,在工程应用中要综合考虑实现的难易程度和性能。     

湍流大气空间非相干LED可见光通信系统性能

为了研究光强闪烁对发光二极管(LED)可见光通信的影响,基于空间非相干单色LED光源,理论研究弱湍流下可见光通信的信道传输特性,推导出单色LED可见光通信系统光强闪烁系数的闭合表达式,对比分析了不同因素下LED、激光可见光通信的系统特性。仿真结果表明:弱湍流下LED可见光通信光强闪烁系数比激光可见光通信的闪烁系数更小,因湍流扰动引起的系统误码率也更低;此外,随着光强闪烁系数和平均发射光功率的不断增大,受湍流影响的LED、激光可见光通信系统之间的误码率差距也逐渐增大。     

湍流尺度和相干参数对传输光强的影响

文章利用交叉谱密度函数得到了部分相干光的光强表达式,利用该表达式分析了斜程大气传输中湍流内外尺度、光源相干参数、天顶角对接收光强的影响.结果表明:斜程大气传输过程中,光源相干参数ζs越大,接收光强受湍流内外尺度变化的影响越小.在传输距离小于4 km时,湍流内外尺度变化对接收光强的影响可以忽略不计.相干参数对小天顶角时的...     

干涉仪光源光热调频参数对光强波动的影响

本文研究了用于光学精密测量的光热光频调制半导体激光干涉仪中,光强调制度与调制频率和激光器注入电流的关系。实验数据表明,光强调制度随激光器偏置电流的增加而加深,随调制频率的升高而减小,其变化规律与理论结果一致。     

湍流大气中光强闪烁对光通信链路的影响

给出了用大气传输通信设备进行传输距离 3.4 km外场试验光强闪烁对光通信链路影响的实验结果 ,并简要分析了光强闪烁对信号检测的影响和误码原因     

空间光通信广角接收馈源研究进展

为了将光通信一些优越性能应用于空间光探测、空间光通信和民用个人通信,在目前光纤只有非常小的数值孔径的情况下,需要对微弱空间光信号进行厂角接收,以便使接收角度达数十度、以致半个空间的光信号能进入光纤接收系统。然后可以对其中光信号进行光放大和处理。文章将空间光厂角接收馈源分为传统接收馈源和耦合入纤接收馈源两大类,着重于讨论后者。前者由于受制于光学系统和传统滤波器对视场角的限制,其灵敏度和视场角难以同时得到提高。而后者有望解除这些限制,真正实现对微弱空间光信号的非扫描式广角接收,应该是今后的发展方向,具有广泛应用前景。空间光厂角接收的实现将有力促进空间光通信、个人通信和光探测技术的发展,加大空间通信的带宽,对未来通信将产生不可估量的影响。     

混沌空间光通信研究进展

随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。     

高速光通信相干接收系统中偏振模色散均衡算法的分析与优化

在高速光通信系统中,对于偏振模色散对信号失真的影响,利用恒模算法来修正补偿,可以使误码率降低。通过对该算法原理的分析,设计了仿真系统并进行仿真。得出结论：由于硬件的限制,恒模算法的参数并不是越大越好。在选择参数时,要考虑2点：1）可以发送的最大训练系统的长度;2）硬件可支持FIR抽头参数范围。     

空间相干光通信中本振光功率对信噪比的影响

为研究空间相干光通信的信噪比受本振光功率、探测器特性和光波偏振态的影响,对探测器在不同工作状态下以及光波偏振态变化时的信噪比进行了研究,讨论了在不同工作状态下探测器特性参数和本振光功率对信噪比的影响,并通过实验验证了本振光功率和光波偏振态对信噪比的影响。结果证明空间相干光通信中探测器特性参数限制了本振光功率的取值,实际最大信噪比小于理论值,最佳本振光功率大于理论值,且两光束的偏振方向越接近,输出信噪比越大,最佳本振光功率越小。     

飞秒激光在相干光通信中的应用

光纤通信已是当今的主流通信方式,针时目前的光强度调制、直接探测方式的不足,相干光通信方式具有巨大的优势.而激光器又是光通信系统的重要组成部分,本文提出将飞秒激光作为相干光通信系统的光源,对于光通信系统的进一步完善和稳健发展起到重要作用.     

深空光通信接收方案的改进及误码性能分析

为了更好实现在不同背景光和大气湍流条件下的 深空光通信,研究对比两种深空信道的接收方案模 型。方案一为传统的接收方案,直接将光子探测器阵列放在天线的焦平面处,并在其前面加 上小孔光阑, 方案二为改进后的接收方案,将小孔光阑放置在焦平面处,光信号通过光阑后再经准直镜到 达探测器阵列 上。本文首先建立起大气湍流模型和背景光模型分析其对于接收端的影响,然后对所加的小 孔光阑的孔径 大小进行优化,最后在最佳孔径下对比两种接收方案的性能。仿真结果表明,在不同湍流和 不同背景光时 对应的最佳孔径都不一致,可以为后续设计地面接收系统提供一定的参考。而方案二比方案 一在不同背景 和大气湍流条件下性能也均有所提升,尤其在较强背景和大气湍流时方案二性能提升更加明 显。     

光束准直性对星间相干光通信外差效率的影响

以本振光为高斯光,信号光为艾里斑分布为前提,建立了空间相干光通信系统外差效率的理论模型.分别在信号光垂直入射和存在角失配入射的情况下,对外差效率进行了仿真分析.结果表明,当光敏感面半径与高斯光束腰半径之比为1.53,且高斯光束腰半径与系统F数之比为0.8时,能得到最佳的外差效率为83.3%;信号光与本振光在光敏感面混频时的非准直对外差效率的影响较大,随着失配角的增大外差效率逐渐降低,几毫弧度的失配将使外差效率减小到50%以下.     

基于孔径平滑效应的无线光通信接收孔径的设计

基于激光大气湍流传输理论,讨论了光强闪烁对无线光通信接收性能的影响。从孔径平滑效应出发．提出了一种结合信噪比、误码率、孔径平滑3方面来考虑接收孔径尺寸的设计方法。该设计方法克服了传统只考虑孔径平滑效应来设计接收孔径不准确的缺点,从而为设计接收孔径尺寸提供理论依据。用MATLAB对参考文献中的实验数据进行数值模拟,结果表明：在此实验数据下BER〈10^-6时,当SNR0为30dB时,最优接收孔径为4cm,当SMR0为35dB时,最优接收孔径为3cm。     

基于孔径平滑效应的无线光通信接收孔径的设计

基于激光大气湍流传输理论,讨论了光强闪烁对无线先通信接收性能的影响.从孔径平滑效应出发,提出了一种结合信噪比、误码率、孔径平滑3方面来考虑接收孔径尺寸的设计方法.该设计方法克服了传统只考虑孔径平滑效应来设计接收孔径不准确的缺点,从而为设计接收孔径尺寸提供理论依据.用MATLAB对参考文献中的实验数据进行数值模拟,结果表明:在此实验数据下BER＜10-6时,当SNR0为30 dB时,最优接收孔径为4 cm,当SMR0为35 dB时,最优接收孔径为3 cm.     

部分相干平顶光束在大气湍流中空间相干性研究

采用Rytov相位结构函数二次近似的方法和广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了部分相干平顶光束通过大气湍流传输的空间相干度公式,研究了湍流对光束空间相干特性的影响.研究表明:部分相干平顶光束的空间相干性由大气湍流折射率结构常数、光束的相对空间相关长度、平顶光束的阶数、传输距离和观察点位置坐标等因素共同确定.部分相干平顶光束通过湍流大气传输时,其空间相干度会出现振荡和相位奇异现象,但随着湍流的增强,振荡减弱,直至振荡和相位奇异现象消失.     

空间光通信的激光发射和接收技术及模拟实验

对１ ～６０ Ｍｂ／ｓ 空间光通信的激光发射和接收技术进行了研究,设计并组装了半导体激光调制驱动电路和雪崩光电二极管（ Ａ Ｐ Ｄ） 光电检测电路。模拟实验表明,其主要特性能满足小型空间光通信的要求。     

移动平台上空间光通信系统性能研究

针对移动平台空间光通信信道的大气湍流随机性强、指向误差大和链路高动态性等问题,建立适合于移动平台的大气信道模型,并进一步推导出采用脉冲调制(PPM)调制的通信系统端到端信道容量和中断概率的解析表达式。仿真分析了在大气弱湍流、中强湍流两种情况下,信噪比、系统分集、指向误差及通信距离等对通信系统中断概率的影响。结果表明,指向误差不宜超过1mrad;通信距离每增加1km,中断概率上升8~11dB。     

自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析

结合正交频分复用（OFDM）技术和相干探测的优势,研究了相干OFDM自由空间光通信（FSO）系统的误码性能,考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在Gamma-Gamma大气湍流信道下,分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑了系统在弱、中和强湍流三种情况下的误码性能。在此基础上,推导了系统误符号率的闭合表达式。仿真结果表明,相干探测下OFDM FSO系统可以较好地克服大气湍流效应,在弱、中湍流情况下,QAM映射方式下系统的误码性能明显优于PSK方式,在强湍流下这种优势不明显,此外随着映射阶数的增加,系统误符号率增加,因此在实际应用中可以通过降低映射阶数来提高系统误码性能。     

点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。