卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术

发布时间：2018-09-05 13:32

【摘要】：卫星相干光通信在国外已经接近工程应用阶段,主流的传输接收方式为BPSK调制/零差探测,接收端用光锁相环(OPLL)进行载波恢复。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。文中借鉴了现在的研究热点技术——光纤通信中的频偏估计、载波相位恢复技术,针对星间激光通信中存在GHz量级大多普勒频移的工程背景,提出了一种基于DSP的频偏开环补偿算法。从理论上分析了该算法的原理,重点研究了激光器噪声和接收机噪声对频偏估计精度带来的影响,并通过仿真进行了验证。本振光功率为10 d Bm时,当接收功率高于-47 d Bm,误码率优于10-4;将接收功率提高10 d B后,频偏估计标准差小于370 k Hz。
[Abstract]:Satellite coherent optical communication is close to engineering application abroad. The main transmission and reception mode is BPSK modulation / homodyne detection. The receiver uses optical phase-locked loop (OPLL) for carrier recovery. But even today, the realization of optical PLL is still difficult and the capture time is too long. In this paper, the frequency offset estimation and carrier phase recovery technology in optical fiber communication are used for reference. Aiming at the engineering background of GHz large Doppler frequency shift in inter-satellite laser communication, A frequency offset open loop compensation algorithm based on DSP is proposed. The principle of the algorithm is analyzed theoretically and the influence of laser noise and receiver noise on the accuracy of frequency offset estimation is studied and verified by simulation. When the local optical power is 10 d Bm, when the receiving power is higher than -47 d Bm, error rate is better than 10-4, and when the received power is increased by 10 dB, the estimated standard deviation of frequency offset is less than 370k Hz..
【作者单位】： 北京跟踪与通信技术研究所;
【分类号】：TN927.2;TN929.1

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本文编号：2224421