朱耀麟，宋 苗

大气湍流对激光信号影响的数值模拟

朱耀麟1，2，宋 苗1

（1.西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048；2.西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048）

为了分析大气湍流对传输在其中的激光信号的影响，依据随机信号与随机过程的相关理论，推导出无线激光通信系统的信噪比（SNR）、误码率（BER）的计算公式，探讨闪烁指数、大气结构常数以及激光波长对信噪比、误码率的影响，并且对信噪比和误码率在不同大气结构常数、不同激光波长下随传输距离的变化进行了数值模拟。结果表明：弱起伏条件下，闪烁指数的增大会导致通信质量的降低；大气湍流对激光通信系统的信噪比和误码率都有显著影响，对比不同激光波长对系统的影响发现，选用长波长激光信号可以增加信号传输的有效距离，抑制系统误码率的增长，改善无线激光通信系统的通信质量。

无线激光通信；大气湍流；闪烁指数；信噪比；误码率

1 引 言

无线激光通信作为光通信技术的一种重要通信方式，是以激光光波作为载波，大气作为传输介质的通信系统。激光在大气中传输时由于受到大气湍流的影响，激光束的波前发生随机起伏，产生光强闪烁，光束扩展、弯曲以及光斑漂移等大气湍流效应［1－2］，导致通信激光光束质量的下降，严重影响了激光通信系统的稳定性和可靠性，造成通信质量的下降，阻碍了无线激光通信的实际应用。关于大气湍流对激光通信影响［3－4］的……