刘红军

(中国西南电子技术研究所，成都610036)

1 引 言

目前军用通信系统仍然以射频通信系统为主，其数据率一般从几十kb/s 到几十Mb/s［1］。美军主要使用的宽带数据链——通用数据链(CDL)系统［2］的数据率目前可达到274 Mb/s，未来有望提升到548 Mb/s。但是在美军网络中心战概念的推动下，现代战场上流动的信息量激增，迫切需要能够支持Gb/s 甚至Tb/s 级速率的通信链路提供骨干连接，而这已远远超出了目前使用的通信链路的能力，需要一种创新性的解决方案。一直以来，军用和民用领域都将自由空间无线光(FSO)通信视为突破射频通信限制、提供高速无线通信能力的最佳候选方案之一，但受制于光电转换效率、光检波器效率、指向误差以及路径损耗等实际应用问题的影响，到目前为止FSO 通信仍只少量应用于一些特殊环境［3－4］。在此背景下，美国防先期研究计划局(DARPA)提出了将射频和自由空间光通信混合应用的方案，用以满足构建高速宽带空基骨干网的需求。

众所周知，射频通信所能提供的数据率相对较低，信道较为稳定，尽管存在多径等不利因素，但受云层等气象条件的影响较小，实现技术也更加成熟，相关器件的价格低廉。另一方面，相比射频通信，FSO 通信可提供Gb/s 量级甚至更高的速率和更强的抗干扰性能，理论上可以使收发设备更小，但由于频率高、波束窄，工程实现难度很大，且光频段受光学湍流和环境条件的影响也非常大，云、雾、沙尘等会极大地影响FSO 通信的可用性［5－7］。就现阶段的技术发展情况来说，两者各自都存在优缺点，且它们的优缺点具有互补性，将两者混合应用以实现优势互补则有望建立高速且稳定通信链路。……