近地大气激光通信系统设计研究
发布时间：2021-03-29 04:37
近地激光通信技术已成为当前的研究热点,国内外都对此技术进行了深入的研究。大气激光通信是一种以激光为载体,通过大气传播的无线通信手段。它的通信容量大,可方便传输各种业务;保密性强,不受电磁干扰;自由使用,毋须频率许可;架设方便快捷,成本约为光纤通信的1/5,可相对不受天气情况的影响;可以单独组成网络,也可以作为光纤通信的补充。本文研究了大气信道对激光通信系统的通信所带来的影响。并重点分析了大气吸收、散射及大气湍流等条件所引起的信号恶化现象,并且进行了理论推导。根据理论推导结果本文又利用VPI软件进行了仿真系统的搭建,同时我们又对发射模块以及大气湍流模块进行了设计,最终对系统进行了仿真,并给出系统的眼图及波形图。在VPI仿真结果基础上,我们设计并搭建了实际的大气激光通信系统,同时给出了实用的信道编码系统设计方案。最后,利用搭建的通信系统进行了8km外场试验。实验结果印证了文中仿真分析及理论推导结果的正确性。
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全光通信网络示意图
21kg 14.3kg 30kg <50W 62.5W 50-140W <-1800km4×106km 4×105km6.在光通信方面主要研制了 2 套地面的演示系统（LITE、OCD），发STRV-2、GEO LITE）[11-14]。二十世纪八十年代中期，林肯实验室ITE 系统，使卫星对地面之间的以激光为通信的技术成为可能。1卫星对地面的激光通信而启动了 STRV-2 计划。以 TSX-5 作为卫星端。这个计划是希望能达到在 500-2000 公里的距离下可以实现误的，速度能达到 155Mbps~1.24Gbps 的实时通信。
颗卫星（STRV-2、GEO LITE）[11-14]。二十世纪八十年代中期，林肯实验室成功研制的 LITE 系统，使卫星对地面之间的以激光为通信的技术成为可能。1994 年为了加强卫星对地面的激光通信而启动了 STRV-2 计划。以 TSX-5 作为卫星的激光通信终端。这个计划是希望能达到在 500-2000 公里的距离下可以实现误码率优于 10-3的，速度能达到 155Mbps~1.24Gbps 的实时通信。图 1.2 STRV-2 计划激光通信系统光路图
【参考文献】：
期刊论文
[1]从EDRS看国外空间激光通信发展[J]. 贾平,李辉. 中国航天. 2016(03)
[2]激光测控通信技术研究进展与趋势[J]. 张靓,杜中伟,谌明,郭丽红. 飞行器测控学报. 2016(01)
[3]空间光通信发展历程及趋势[J]. 白帅,王建宇,张亮,杨明冬. 激光与光电子学进展. 2015(07)
[4]空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析[J]. 姜会林,安岩,张雅琳,江伦,赵义武,董科研,张鹏,王超,战俊彤. 飞行器测控学报. 2015(03)
[5]湍流信道无线光通信中的分集接收技术[J]. 柯熙政,刘妹. 光学学报. 2015(01)
[6]液晶波前校正器过驱动矩阵的测量方法研究[J]. 张亚超,胡立发,彭增辉,宣丽. 液晶与显示. 2014(05)
[7]1.54μm波长激光大气衰减系数研究[J]. 赵少卿,张雏. 红外技术. 2013(11)
[8]空地激光通信链路功率与通信性能分析与仿真[J]. 于林韬,宋路,韩成,周德春. 光子学报. 2013(05)
[9]捕获、跟踪、瞄准系统中光斑探测相机的定位精度[J]. 钱锋,贾建军,张亮,王建宇. 中国激光. 2013(02)
[10]大气湍流下自由空间光通信中断概率分析[J]. 韩立强,王祁,信太克归. 红外与激光工程. 2010(04)
博士论文
[1]下一代相干光通信系统的数字信号处理技术研究[D]. 黄凌晨.浙江大学 2016
[2]晴空大气湍流对自由空间光通信影响及校正研究[D]. 李菲.中国科学技术大学 2013
[3]基于陀螺的舰载光电经纬仪视轴稳定技术研究[D]. 蔡立华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]相干光通信中频偏估计数字信号处理算法研究[D]. 肖骏雄.华中科技大学 2016
[2]大气效应对相干光通信系统性能影响研究[D]. 马美娜.西安电子科技大学 2014
[3]大气激光视频传输系统设计及偏振调制研究[D]. 赵鹏.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[4]大气湍流对无线光通信误码率影响的研究[D]. 刘琦.西安电子科技大学 2009
[5]无线光通信（FSO）收发机的研究与实现[D]. 常鹏.北京交通大学 2008
[6]大气激光通信系统误码特性的实验测量与分析[D]. 王先鹏.西安理工大学 2008
[7]无线光通信系统的大气信道特性研究[D]. 鉴佃军.西安电子科技大学 2008
[8]大气湍流中的激光传输数值模拟及其影响分析[D]. 徐光勇.电子科技大学 2008
[9]无线激光通信大气信道研究[D]. 官鹭.华中科技大学 2007
[10]大气信道对无线激光通信的影响[D]. 安建梅.太原理工大学 2007
本文编号：3106913
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全光通信网络示意图
21kg 14.3kg 30kg <50W 62.5W 50-140W <-1800km4×106km 4×105km6.在光通信方面主要研制了 2 套地面的演示系统（LITE、OCD），发STRV-2、GEO LITE）[11-14]。二十世纪八十年代中期，林肯实验室ITE 系统，使卫星对地面之间的以激光为通信的技术成为可能。1卫星对地面的激光通信而启动了 STRV-2 计划。以 TSX-5 作为卫星端。这个计划是希望能达到在 500-2000 公里的距离下可以实现误的，速度能达到 155Mbps~1.24Gbps 的实时通信。
颗卫星（STRV-2、GEO LITE）[11-14]。二十世纪八十年代中期，林肯实验室成功研制的 LITE 系统，使卫星对地面之间的以激光为通信的技术成为可能。1994 年为了加强卫星对地面的激光通信而启动了 STRV-2 计划。以 TSX-5 作为卫星的激光通信终端。这个计划是希望能达到在 500-2000 公里的距离下可以实现误码率优于 10-3的，速度能达到 155Mbps~1.24Gbps 的实时通信。图 1.2 STRV-2 计划激光通信系统光路图
【参考文献】：
期刊论文
[1]从EDRS看国外空间激光通信发展[J]. 贾平,李辉. 中国航天. 2016(03)
[2]激光测控通信技术研究进展与趋势[J]. 张靓,杜中伟,谌明,郭丽红. 飞行器测控学报. 2016(01)
[3]空间光通信发展历程及趋势[J]. 白帅,王建宇,张亮,杨明冬. 激光与光电子学进展. 2015(07)
[4]空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析[J]. 姜会林,安岩,张雅琳,江伦,赵义武,董科研,张鹏,王超,战俊彤. 飞行器测控学报. 2015(03)
[5]湍流信道无线光通信中的分集接收技术[J]. 柯熙政,刘妹. 光学学报. 2015(01)
[6]液晶波前校正器过驱动矩阵的测量方法研究[J]. 张亚超,胡立发,彭增辉,宣丽. 液晶与显示. 2014(05)
[7]1.54μm波长激光大气衰减系数研究[J]. 赵少卿,张雏. 红外技术. 2013(11)
[8]空地激光通信链路功率与通信性能分析与仿真[J]. 于林韬,宋路,韩成,周德春. 光子学报. 2013(05)
[9]捕获、跟踪、瞄准系统中光斑探测相机的定位精度[J]. 钱锋,贾建军,张亮,王建宇. 中国激光. 2013(02)
[10]大气湍流下自由空间光通信中断概率分析[J]. 韩立强,王祁,信太克归. 红外与激光工程. 2010(04)
博士论文
[1]下一代相干光通信系统的数字信号处理技术研究[D]. 黄凌晨.浙江大学 2016
[2]晴空大气湍流对自由空间光通信影响及校正研究[D]. 李菲.中国科学技术大学 2013
[3]基于陀螺的舰载光电经纬仪视轴稳定技术研究[D]. 蔡立华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]相干光通信中频偏估计数字信号处理算法研究[D]. 肖骏雄.华中科技大学 2016
[2]大气效应对相干光通信系统性能影响研究[D]. 马美娜.西安电子科技大学 2014
[3]大气激光视频传输系统设计及偏振调制研究[D]. 赵鹏.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[4]大气湍流对无线光通信误码率影响的研究[D]. 刘琦.西安电子科技大学 2009
[5]无线光通信（FSO）收发机的研究与实现[D]. 常鹏.北京交通大学 2008
[6]大气激光通信系统误码特性的实验测量与分析[D]. 王先鹏.西安理工大学 2008
[7]无线光通信系统的大气信道特性研究[D]. 鉴佃军.西安电子科技大学 2008
[8]大气湍流中的激光传输数值模拟及其影响分析[D]. 徐光勇.电子科技大学 2008
[9]无线激光通信大气信道研究[D]. 官鹭.华中科技大学 2007
[10]大气信道对无线激光通信的影响[D]. 安建梅.太原理工大学 2007
本文编号：3106913
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