自由空间光通信（FSO）大气信道传输关键技术的研究

摘要

论文首先探讨了无线光通信的发展现状，无线光通信具有传输码率高，保密性好，抗电磁干扰，体积小，重量轻等优点。本论文还深入分析了大气衰减效应和大气湍流效应对激光传输的影响，然后给出了一种基于大气信道效应的大气信道模型。并根据模型提出试验方案，进行实地的数据测量。最后根据试验结果，提出的适合激光无线通信系统和编码方案。 论文的主要工作是根据湍流理论提出大气信道模型，然后在不同的天气条件下，对大气信道的参数进行实地的试验测量，获得试验数据，并通过大气信道模型的计算，把结果与实际情况进行比较，从而验证模型的可靠性。论文还通过大气信道模型，提出了把CDMA引入无线光通信，并提出了适合无线光CDMA的信源编码和信道编码，开辟无线光应用的新领域。本论文还对激光无线通信的光学设计部分进行了介绍。

目录

文摘

英文文摘

第一章自由空间光通信概论

1.1自由空间光通信发展现状

1.2无线光通信的应用范围

1.3国内外研究现状

1.3.1技术研究现状

1.3.2现有系统介绍

1.4影响激光大气通信的因素和关键技术

1.5本课题研究意义和所要完成的工作

1.6本章小结

第二章激光在大气中的传输及大气信道建模

2.1大气的组成以及对空间光通信的影响

2.2大气衰减

2.2.1大气分子的吸收

2.2.2大气分子的散射

2.2.3大气衰减造成的影响

2.3大气湍流的影响

2.3.1湍流的物理模型

2.3.2大气湍流对激光束的影响

2.4激气大气传输信道模型

2.4.1大气衰减信道模型

2.4.2大气湍流信道模型

2.5本章小结

第三章大气信道参数的实验测量

3.1实验的理论和依据

3.2实验的观测和研究

3.2.1试验装置介绍

3.2.2试验记录与结果分析

3.3本章小结

第四章激光无线通信光学系统设计

4.1激光无线通信的光学系统组成

4.2.光学天线系统

4.2.1发射天线

4.2.2接收天线

4.3激光发射机

4.3.1光源的选择

4.3.2光调制器

4.4激光接收机

4.5 ATP系统

4.5.1 ATP系统的原理

4.5.2 ATP系统的组成

4.6自适应光学系统

4.6.1自适应光学系统的原理和结构

4.6.2波前传感器

4.6.3波前校正器

4.6.4快速倾斜反射镜

4.7本章小结

第五章激光无线通信的系统编码技术

5.1激光无线通信系统编码设计

5.2无线光CDMA技术

5.2.1 OCDMA扩频码

5.3 OCDMA信源信道编码

5.3.1信源编码

5.3.2信道编码

5.4本章小结

结论

攻读学位期间发表的论文

独创性声明

致谢

参考文献