大气湍流对轨道角动量新型通信复用体制干扰的应对方法研究

发布时间：2021-07-12 19:26

　　基于轨道角动量（OAM）复用的自由空间光通信系统能极大地提升系统的传输速率，且不需要额外的谱带宽。然而，光的轨道角动量态在自由空间传输时，不可避免地受到大气湍流（atmospheric turbulence）的影响。研究抑制大气湍流对OAM态复用通信干扰的应对方法具有重要的理论意义和参考价值。本文从抑制大气湍流对单OAM态的干扰影响和OAM态间的串扰影响两方面进行研究。首先利用大气湍流模型，数值模拟大气湍流效应对OAM光自由空间传输的干扰。在此基础上，结合信道纠错编码方法，研究了一种基于纠错编码抑制湍流干扰的OAM复用FSO通信方案，分析系统误码率的变化。数值仿真结果表明，纠错编码方法可以有效地抑制大气湍流噪声对OAM复用FSO通信系统可靠性的影响。在弱、中强度湍流（C2n<10-14）情况下，系统误码率可以降低1到2个数量级。然后，论文研究了一种基于波前纠正算法抑制湍流干扰的OAM复用FSO通信方案，通过Shark-Hartmann波前纠正方法，获得相位补偿，纠正大气湍流引起的OAM叠加态波前畸变。研究结果表明，Shark-Hartmann波前纠正方法能明显减弱大气湍流对OAM... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

OAM光束产生和提取示意图

学硕士研究生学位论文 第二章 基于 OAM 复用的 FSO 通信方案与相位屏之间传输是自由空间的传输过程。传输光束可以利用标准傅 K 域之间转换。光束在自由空间传输条件下，K 域中的传输操作为：(,)exp[]222propxyxyU kk i Z k k k为传输距离，也即是相位屏间距， k 2 / 是激光束的波数。在自由所以要进行式(2.15)的操作，这是由光束自由空间传输特性决定的。

n湍流外尺度0L 10m湍流内尺度0l 1~10mm气湍流对光束影响的仿真）不同传输距离下有无大气湍流的对比2.5 显示了不同传输距离下有无大气湍流对 LG 零模式光传输的影响。在无大图 2.5(a)，在接收端和发射端的光斑形状无明显区别，传输效果很好。所不传输而增大，即表现为传输扩散，而且随传输距离的加大，传输扩散现象也的发生与 LG 光自身的特点有关，LG 光的束腰半径随传输距离的增大而增论相符合。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3280514