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复杂天气环境下的无线激光通信系统研究

发布时间:2020-05-02 17:23
【摘要】:无线激光通信(Wireless Laser Communication,WLC)是宽带无线的新接入方式,从上世纪九十年代起在全球光通信行业内开始成为研究热点。和传统光纤通信比,无线激光通信将微波、光纤两种通信方式的优势很好地结合在一起,具有极高的信号频率,周边电磁波对其不会产生明显的干扰、有极大的容量、传输速度每秒能够达到千兆级、不挤占现有频带资源,能在“最后一公里”通讯场合中得到良好的应用。虽然WLC系统优势明显,但其也存在相应的缺陷,例如复杂的气候环境会给激光造成衰减,引发光信号出现失真;大气湍流还会造成光信号出现强度起伏,影响通信系统的性能。此外,尽可能地降低天气环境于信号传输产生的干扰,并选择适当的编码方式和调制格式,让WLC系统的传输速率、误码率(Bit Error Rate,BER)得到相应的保证。借此提高系统的可靠性、降低误码率以及克服信道的随机性误差,这对于推进WLC技术的向前发展有着重要意义。论文的研究内容主要可以归纳为:1)对WLC系统当前的研究现状予以回顾,探析对无线激光大气通信产生影响的主要因素、关键技术;2)自理论层面对大气影响无线激光传输的具体机理、具体形式进行了研究。对大气之物理属性、诸多大气现象予以介绍;基于不同的雨滴谱对不同大气现象所引发的衰减效应予以分析;对大气湍流对应的物理模型、统计特性予以阐述;按照大气激光传输理论,对光强起伏、光速漂移以及光束展宽所引发大气湍流对激光通信造成的影响进行了系统化的研究;3)在大气随机信道中引入了Gamma-Gamma模型。参照实际器件所对应的参数,搭建了基于直接检测和相干检测技术的无线激光通信系统,分析了DD-OFDM-WLC和CO-OFDM-WLC两种系统的接收星座图及误码率随大气信道衰减的变化趋势。
【学位授予单位】:上海第二工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN929.1

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本文编号:2647309

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