基于单光子探测的微弱信号光通信误码率研究

发布时间：2021-05-12 13:01

　　自由空间光通信中的大气激光通信的通信链路为大气信道,而大气信道由于受到天气变化的影响而不稳定,有时恶劣的天气会导致光接收端的信号很微弱,甚至达到光子级别,所以起初大气激光通信只能是作为短距离间的通信和应急的通信手段,但随着半导体工艺的发展,产生了能够探测到光子级信号的单光子探测器,便解决了接收端的信号探测问题,因而人们开始致力于研究单光子探测器的通信性能。本文通过分析和蒙特卡洛仿真,研究了单光子探测器及其阵列在门控和自由运行两种工作模式下,分别探测经过NRZ-OOK、RZ-OOK和M-PPM三种不同调制后的信号所得的误码率。本文先是从微弱光信号探测技术出发,比较不同探测技术的通信指数优劣,引出本文对采用单光子探测器及其阵列探测微弱光信号得到的通信误码率的研究。介绍了单光子探测器的工作原理、种类、相关参数等,这些理论工作为后续研究单光子探测器的通信误码率提供理论基础。接下来本文先是研究工作于门控模式下的单光子探测器及其阵列的通信误码率。对于采用单光子探测器探测的情况,在现已有的NRZ-OOK调制下的误码率理论基础上,分别讨论了RZ-OOK和M-PPM调制下的误码率,在RZ-OOK调制下又... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及目的意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外文献综述的简析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 微弱光信号探测技术
    2.1 信号调制
        2.1.1 OOK调制
        2.1.2 PSK调制
        2.1.3 M-PPM调制
    2.2 微弱信号分布
    2.3 雪崩光电探测
    2.4 相干探测
    2.5 光学前置放大探测
    2.6 光子计数探测
        2.6.1 单光子探测器相关参数
        2.6.2 单光子探测器种类
        2.6.3 单光子探测器工作模式
    2.7 本章小结
第3章 门控模式单光子探测器探测
    3.1 探测NRZ-OOK调制信号
    3.2 探测RZ-OOK调制信号
        3.2.1 门时间等于信号比特时间
        3.2.2 门时间等于信号比特时间内有光时间
    3.3 探测M-PPM调制信号
    3.4 举例分析
    3.5 本章小结
第4章 自由运行模式单光子探测器探测
    4.1 探测NRZ-OOK调制信号
    4.2 探测RZ-OOK调制信号
    4.3 探测M-PPM调制信号
    4.4 举例分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于InGaAs/InP探测器的单光子探测电路研究[J]. 周子昂,羊毅,郝培育.  电光与控制. 2019(11)
[2]浅谈自由空间光通信技术及其应用[J]. 韩睿.  中国新通信. 2018(17)
[3]无线光通信中基于光子计数的接收误码性能分析[J]. 汪琛,徐智勇,汪井源,赵继勇,韦毅梅.  中国激光. 2016(03)
[4]光电倍增管单光子探测器的噪声特性研究[J]. 李建新,王应宗.  延安大学学报(自然科学版). 2006(01)
[5]光纤通信的发展现状和未来[J]. 王磊,裴丽.  中国科技信息. 2006(04)

博士论文
[1]深空激光通信系统地面高灵敏度探测技术研究[D]. 李勃.长春理工大学 2019
[2]高效率大面积超导纳米线单光子探测器研究[D]. 顾敏.南京大学 2015

硕士论文
[1]基于MPPM调制的无线光通信系统传输性能研究[D]. 秦亦灵.西安电子科技大学 2018
[2]基于PPM的光子探测器阵列接收机信道特性及似然比合成算法研究[D]. 邓晨辉.重庆邮电大学 2017
[3]基于InGaAs/InP APD单光子探测器的研究[D]. 解超.华中科技大学 2016



本文编号：3183463