無(wú)線激光通信系統(tǒng)誤碼率特性研究.pdf

1、無(wú)線激光通信又稱(chēng)自由空間光通信(Free Space Optical Communication),簡(jiǎn)稱(chēng)FSO,也稱(chēng)無(wú)線光網(wǎng)(WON)系統(tǒng),是以激光為載波、自由空間為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)。它融合了光纖通信和微波通信的優(yōu)點(diǎn),具有容量大、保密性好、抗干擾強(qiáng)、不受FCC控制、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn),有“無(wú)線光纖”之美稱(chēng)。近年來(lái)隨著激光器件及其相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟,無(wú)線激光通信再度成為研究的熱點(diǎn)。由于無(wú)線激光通信的介質(zhì)通常是大氣,而大氣的最大特點(diǎn)就是隨機(jī)性

2、,所以大氣的隨機(jī)變化嚴(yán)重影響了通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,目前有關(guān)無(wú)線激光通信的研究多集中在大氣湍流引起的效應(yīng)和大氣隨機(jī)信道的研究,這些方面的理論和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)較為成熟,而有關(guān)專(zhuān)門(mén)誤碼率方面的研究很少報(bào)道。在通信過(guò)程中,任何因素的影響都可能造成系統(tǒng)的誤碼,因此研究通信系統(tǒng)的誤碼率對(duì)設(shè)計(jì)以及評(píng)測(cè)通信系統(tǒng)性能具有極其重要的意義。 本文依據(jù)光波通信系統(tǒng)誤碼率的基本公式,通過(guò)推導(dǎo)得出了量子噪聲和系統(tǒng)誤碼率之間的關(guān)系,定義了無(wú)線激光通信系統(tǒng)極限

3、通信距離的概念,并進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。數(shù)值仿真表明,無(wú)線激光通信收發(fā)天線的透過(guò)率、光電探測(cè)器的靈敏度、波長(zhǎng)、發(fā)射天線和接收天線的孔徑都是影響系統(tǒng)誤碼率的因素。因此在設(shè)計(jì)無(wú)線激光通信系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該首先考慮量子噪聲的影響,綜合各方面的因素來(lái)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。大氣湍流是造成系統(tǒng)誤碼的主要原因,本文把大氣湍流產(chǎn)生的光束漂移和光強(qiáng)閃爍分別進(jìn)行了分析,并通過(guò)計(jì)算得出了光束漂移和光強(qiáng)閃爍與系統(tǒng)誤碼率之間的關(guān)系。同時(shí)也對(duì)天線振動(dòng)引起的誤碼率進(jìn)行了計(jì)算和數(shù)值