副载波调制非光域外差检测无线光通信关键技术及其实验研究

发布时间：2019-09-18 01:05

【摘要】：大气激光通信技术近年来逐渐引起了人们的重视,但大气信道衰减成为该技术付诸应用的最大障碍。提高检测灵敏度是抑制大气湍流的途径之一,相干检测是提高无线光检测灵敏度的重要方法。本文提出了一种新的非光域外差检测方法,检测灵敏度与经典方法相当但切实可行。本文为了提高灵敏度展开,主要创新点和和工作如下:1.提出了一种新的基于副载波调制(Subcarrier Modulation,SCM)的非光域外差检测(Non-optical Heterodyne Detection,NOHD)方法,通过本振光强度信号和信号光强度信号进行平方处理构造交义项,用本振信号对信号光信号进行放大提高检测灵敏度。建立了无线激光通信中的NOHD模型,详细讨论了外差检测增益并进行了仿真实验验证,为该方法的付诸实施奠定了理论基础。2.理论推导出加性噪声下NOHD接收信噪比、误码率与检测灵敏度,针对大气湍流效应,详细分析了系统平均信噪比和平均误码率,进行了加性噪声、乘性噪声和混合噪声下系统仿真实验,为SCM/NOHD的应用提供了实验依据。3.采用NOHD方法检测正交频分复用光信号,建立系统数学模型,理论研究湍流信道子载波平均载噪比和平均误比特率的闭合表达式,数值分析了正交频分复用光信号NOHD接收性能,详细讨论了大气湍流信道多普勒频移及非线似调制效应对系统的影响,通过外场实验验证了该方法的可行性。4.搭建了一套NOHD实验系统,采集不同副载波调制方式信号光的NOHD检测信号,分析了差频信号的功率谱、解调信号眼图和星座图,证明了NOHD方法的可行性。完成了1km大气湍流链路通信实验,实验结果证明该系统可获得比直接检测高20dB左右的外差增益,验证了 NOHD模型,为该方法的工程应用提供实验依据。本文的研究成果为无线光通信系统抑制大气湍流和提高接收端检测灵敏度提供了新的途径,对SCM/NOHD的推广应用奠定了理论基础并提供实验依据。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐向东;张仲先;;新型干涉检测技术——赝外差检测[J];光学工程;1988年02期

2 樊均洪,唐明光,刘树杞;光纤声传感器的外差检测技术[J];电子学报;1989年04期

3 方寅;盛克敏;秦萍玲;;利用光外差检测技术的光纤温度传感器[J];半导体光电;1991年02期

4 柯熙政;陈锦妮;;1km大气激光通信系统非光域外差检测的实验研究[J];应用科学学报;2014年04期

5 毕光国;强度调制非线性外差检测光通信系统及其性能[J];电子学报;1990年02期

6 向永江;全光纤光外差检测技术的研究[J];激光技术;1994年04期

7 彭正谱;饶云江;彭飞;吴慧娟;贾新鸿;李小玉;;基于外差检测和前向拉曼放大的新型长距离相敏光时域反射仪[J];光电子.激光;2014年04期

8 蒋锐 ,曹三松;无透镜瞬态光栅外差检测光学技术[J];激光技术;2004年01期

9 于允平;王新菊;;用两台分别稳定的连续CO_2激光器进行非线性外差检测[J];兵器激光;1983年06期

10 詹玉书，任军，，谭胜斌;用雪崩光电二极管进行光电外差检测的研究[J];西安电子科技大学学报;1996年02期

相关重要报纸文章 前1条

1 记者任福海;新型大气湍流随机波前发生器研发成功[N];中国技术市场报;2009年

相关博士学位论文 前3条

1 陈锦妮;副载波调制非光域外差检测无线光通信关键技术及其实验研究[D];西安理工大学;2016年

2 黎静;基于解析蒙特卡洛方法的载波调制水下激光通信研究[D];华中科技大学;2013年

3 熊准;星地光通信中大气湍流影响的模拟与实验研究[D];武汉大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 马洁荣;用于宫颈癌早期诊断的近红外漫射光频域外差检测系统[D];天津大学;2009年

2 彭澎;新体制偏移载波调制信号研究与设计[D];电子科技大学;2014年

3 李文芳;选择载波调制技术研究[D];北京邮电大学;2015年

4 张智源;斜程大气湍流对激光信号时域展宽特性影响研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 王平;大气激光通信系统的研究与设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

6 杨婧

本文编号：2537198