大气闪烁对空间激光通信误码率的影响

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科技的进步日新月异,目前最广泛应用的微波通信在移动通信中越来越力不从心,主要体现在两个方面:通信速率和通信容量。而无线激光通信因为具有信息容量大、传输速度快等优点越来越被国内外各研究机构和各高校重视,纷纷开展对于无线通信的研究。激光通信的另一种方式光纤通信技术目前已经相当成熟;相对于光纤通信,无线激光通信不具有封闭的信道,因而在传输过程中容易受到外界因素的干扰,这会引起通信的质量的下降,大气特别是大气湍流的影响已经成为无线激光通信发展的一个掣肘的因素。本文针对大气对于无线光通信的影响,主要做了这些方面的研究。  文章首先阐述了无线激光通信的基本概念,介绍了研究的背景,说明了无线激光通信的特点、相对于传统通信方式优势。然后介绍了无线激光通信在国内外的发展现状,分析了以后的发展趋势。  第二部分主要研究分析了大气的光学特性,研究了大气对于激光传输的影响,重点研究了大气湍流以及大气湍流对于无线激光通信的影响,主要包括光强起伏、光束漂移、到达角起伏等湍流效应。文章第二部分的最后分析了目前在抑制大气湍流引起的偏差的几种常用的方式,主要包括孔径和时间平滑、自适应光学技术和分集接收技术。  文章的第三部分介绍了无线激光通信的组成部分,包括光发射机,光接收机等,APT系统等部分。主要分析了这些设备的参数改变对于无线激光通信带来的影响,以及不同的设备适用情况的分析。  第四章对激光传输的大气信道进行了分析,这部分内容包括信道的模型、对于激光传输的影响、信道噪声、信道容量以及纠错编码。  第五章着重介绍了闪烁指数和误码率,通过实验测量了晴天和雨天的闪烁指数。然后推导得到了平稳随机过程条件下高斯白噪声信道(AWGN)中闪烁指数和误码率的数值关系,将光强闪烁和误码率直接联系了起来,这样可以更加明确地了解光强闪烁带来的影响。两者呈现正相关的关系,并且当闪烁指数较小时,误码率变化比较缓慢;闪烁指数越大,误码率变化越快。
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