副载波16PSK调制的无线光通信系统实验

摘要

无线激光通信(Free Space Optical,FSO)是一种利用小功率红外激光承载高速信号,以空气为传输介质,用点对点的方式进行语音、数据、图像的宽带传输技术。这种技术实施成本相对低廉且设备尺寸小,在民用领域和军事领域都有良好的应用前景。副载波调制技术山于能提高频谱利用率实现高速大容量传输,所以将采用副载波调制技术应用到无线通信系统中具有十分重要的意义。
　　论文首先阐述了大气衰减和大气湍流对无线光通信系统的影响机理,研究了大气衰减和大气湍流对光信号的传输衰减特性。大气信道中微粒散射、折射、湍流等因素导致激光光波振幅和t位随机变化,造成激光光能量衰减。其次,本文介绍了16PSK副载波无线光调制解调原理,并研究了副载波调制在无线通信系统中的应用,即如何在无线通信系统中产生调制光波;然后,基于无线通信系统原理,提出了一种无线通信系统实验方案,在此方案中,由FPGA产生16PSK电信号,采用AD9788对信号进行数模转换,转换后的模拟信号调制光载波,在接收端通过接收光信号并对信号分析得出系统的通信性能。
　　最后,搭建了基于副载波16PSK调制的无线光通信系统,在不同天气条件下(如阴、小雨、中雨、雪)进行了通信实验,通过接收端采集数据分析了不同天气对副载波通信信号星座图、误码率、眼图和功率谱特性的影响,实验结果验证了所设计的16PSK副载波调制无线光通信系统实现点对点通信的可行性。

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1 前言

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 大气激光通信系统关键技术

1.3 大气激光通信的应用

1.4 论文主要工作

2 大气信道对光载波的影响

2.1 大气衰减

2.2 大气湍流

2.3 本章小结

3 大气激光通信系统

3.1 激光载波调制

3.2 副载波16PSK调制原理

3.3 本章小结

4 大气激光通信系统硬件

4.1 发射端原理与结构

4.2 发射端

4.3 系统接收端

4.4 光学天线

4.5 本章小结

5 实验及结果分析

5.1 实验环境及实物

5.2 实验结果分析

5.3 本章小结

6 总结

6.1 全文总结

6.2 今后工作

致谢

参考文献