基于差分相位调制编码抑制大气光通信扰动
2012-07-06蒋经农
重庆理工大学学报(自然科学) 2012年5期
郑 健,李 莎,蒋经农
(1.遵义医学院医学信息工程系,贵州 遵义 563000;2.海南大学 信息与科学技术学院,海口 570228)
由于自由空间光通信(free-space optics communication,FSO)具有宽带接入能力,因此自由空间光通信能提供小区内、小区与小区以及卫星和地面站之间的高速数据交换[1]。但是光通信系统的性能受环境因素影响较大,例如大气闪烁、相位起伏、光束漂移、光束扩展、象点抖动等[2],于是抑制大气扰动对通信的影响成为历届国际会议的热门话题。先进调制码型有抑制大气通信中扰动的效果,该码型在有线光通信中获得了成功,本文将其运用到无线光通信中。
1 大气信道分析
在自由空间光通信中,通信信道是随机的自由空间,这为通信的分析带来了一定的难度。在看似杂乱无章的信道中,也能找到分析方法,可以通过解决大气湍流、大气衰减、光束漂移和接收机对准问题把握信道[2]。
大气湍流(图1)的存在使平面波的波正面不再平整,而是随机波动。通常所讲光的大气湍流效应实际上就是指折射率随机场上的效应。

图1 大气湍流信道示意图
为了在接收端接收到足够的光强,需克服大气分子对激光能量的损耗。
大气会对光束造成另外的影响,当激光束在大气层中传输一定距离后,大气湍流会对光束形成干扰,在接收机接收平面上表现为光束的中心位置在垂直其传输方向平面内随机变化,该现象称为光束漂移。光束漂移描述了湍流效应。当大气涡流大于光束直径时,光束的传输方向会随机偏振。……
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