降雨對(duì)無(wú)線激光通信系統(tǒng)性能的影響

1、n 呵F L U E N C E O F R A n 町F A L L O N W I R E L E S SO P T I C A L C O M M 廠N I C A T I O N S Y S T E MA D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt ot h e G r a d u a t eS c h o o l o f H e n a n N o r m a l U n i v e r

2、 s i t yi nP a r t i a lF u l f i l l m e n to f t h e R e q u i r e m e n t sf o rt h e D e g r e e o fM a s t e r o f S c i e n c eB yY u a n S u f a n gS u p e r v i s o r ：W a n g X uA p r i l ，2 0 1 0摘 要無(wú)線激光通信又稱自由空間

3、光通信( F r e e S p a c e O p t i c a lC o m m u n i c a t i o n ) ，是以激光為載波、自由大氣為傳播介質(zhì)的通信技術(shù)。它具有容量大、無(wú)需頻譜許可、抗干擾性強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，有“無(wú)線光纖“ 的美稱。自激光出現(xiàn)以來(lái)，眾多學(xué)者對(duì)大氣激光通信做了理論和實(shí)驗(yàn)上的研究。由于大氣光通信的介質(zhì)是自由大氣，激光在傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)受到大氣吸收、散射、湍流等諸多因素影響，會(huì)造成激光能量的衰減、光強(qiáng)閃爍

4、、光束漂移等現(xiàn)象，能否克服大氣信道的影響是大氣激光通信推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，大氣激光通信技術(shù)已經(jīng)取得輝煌的成就，但受到環(huán)境因素的影響非常嚴(yán)重，因此對(duì)無(wú)線激光通信信道的研究十分重要。本文就激光在雨中的傳輸進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。論文首先論述了大氣激光通信的發(fā)展概況以及主要應(yīng)用，然后從球形粒子散射理論出發(fā)，詳細(xì)論述了激光在雨中傳輸?shù)奈蘸蜕⑸湫?yīng)，推導(dǎo)出激光在雨中傳輸?shù)乃p公式，并根據(jù)這一理論，分析降雨對(duì)無(wú)線激光通信系統(tǒng)性能的影響、以海

5、南省為例，結(jié)果顯示，僅考慮降雨的影響時(shí)，在?？诩茉O(shè)通信距離1 ．5 k m 的系統(tǒng)，發(fā)射功率為3 m w 時(shí)一年有約6 0 天系統(tǒng)性能會(huì)受到嚴(yán)重影響，要想保證全天侯通信，最少需要7 0 m w 的發(fā)射功率。之后在河南師范大學(xué)院內(nèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)研究，最后對(duì)現(xiàn)有的抗雨衰方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，常見(jiàn)的方法有毫米波通信備份、自動(dòng)發(fā)信功率控制、向前糾錯(cuò)編碼、空間分集技術(shù)等，為新方法的研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)研究降雨對(duì)無(wú)線激光通信的影響，可以在架設(shè)無(wú)線激光