张 韵,赵尚弘,王 翔,蒙 文,赵 静,丁西峰

(空军工程大学信息与导航学院,陕西 西安 710077)

1 引 言

近年来,自由空间光通信(free space optical,FSO)以其高速率、抗干扰性强、成本低及带宽容量大等优点引起广泛关注[1-2]。空间光通信的调制方式包括OOK、BPSK、M-PPM、M-QAM等,其中多脉冲位置调制(M-PPM)是一种正交调制方式[3-4],其仅需根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行极性和脉冲幅度的控制就能够以较低的复杂度和较小的发射功率实现传输信号的调制和解调。因此,高频带利用率是M-PPM的最大优势[5]。特别是随着自由空间光通信系统的带宽从数Gbps提高到数百Gbps[6],具有高频带利用率特点的M-PPM调制在空间激光通信系统中应用更加广泛。因此,与空间激光通信其他调制方式相比,M-PPM调制的空间光通信可更好地适应未来超宽带通信系统的要求。目前,国内外很多研究团队对M-PPM调制方式的空间光通信系统性能进行了相关研究。其中文献[7]和[8]分别基于Gamma-Gamma和Lognormal大气湍流衰减模型,得到M-PPM调制下光链路的平均误码率闭合表达式,并仿真分析了波长、调制阶数、湍流强度对误码率的影响；文献[9]中考虑Gamma-Gamma大气湍流分布的影响,使用雪崩光电二极管,得到M-PPM调制下误码率的上限。一般而言Lognormal模型适用于弱湍流条件,Gamma-Gamma模型适用于中强湍流条件。2012年,Barrios R和Dios F提出了全新的适用于弱到强湍流及孔径平均下的Exponentiated Weibull分布模型。因此,面向未来军事航空激光通信复杂的大气条件,本文基于Exponentiated Weibull 分布大气湍流模型,分析联合指向误差下M-PPM调制方式通信系统性能及相关问题。……