近地短距无线光通信系统的性能研究与改进

摘要

作为一种新型宽带无线通信技术及下一代光通信发展方向之一的无线光通信，结合了微波通信和光纤通信的优势，具有频谱资源丰富、信息容量大，抗电磁干扰、保密性能好、设备轻便尺寸小、成本相对低廉、快速链路部署、组网灵活、网络传输协议透明、扩展性好等优点，可应用于“最后一公里”宽带接入、临时应急通信、城域网扩展、局域网扩容、企业或小区内部网络互连、移动无线基站数据回传、光纤通信链路的备份、短距离军事保密通信、战场移动指挥通信及其它不宜布线、施工难度大、地域环境与成本受限的通信场合。 本文就无线大气光通信系统在近地面视距复杂大气信道中实现可靠的全天候通信传输进行了系统参数研究设计及各项性能指标的分析与改进。以激光作为载波直接在大气信道中进行信息传送会受到大气产生的一系列干扰作用的影响，文中就静态均匀稳定大气中大气分子和气溶胶粒子的吸收和散射引起的大气衰减、动态大气湍流对系统接收端造成的光强闪烁效应、光波的自由空间传输损耗、系统光收发端天线效率、背景噪声及接收检测固有噪声等重要传输性能影响因素进行了分析讨论，建立了无线光通信大气信道传输模型，以较准确地预测接收光信号的强度起伏特性的Gamma—Gamma光强闪烁分布来描述大气湍流信道，将数字副载波PSK强度调制与直接检测技术应用于实现数字比特信息传送的无线大气激光通信系统，基于原理设计框图对系统的重要性能参量进行了理论推导与结果仿真，考察系统的差错性能与优越性，并在此基础上采用信道编码技术进行了性能改进。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1无线大气光通信技术的优势

1.2无线大气光通信的主要应用领域

1.3无线大气光通信的国内外研究与发展现状

1.4无线大气光通信的成功应用范例

1.5无线大气光通信存在的关键性技术问题

1.6本文研究意义及工作

第二章大气激光传输信道的影响特性

2.1大气衰减效应

2.2大气湍流效应

第三章光束几何衰减与光学收发天线损耗

第四章数字副载波强度调制/直接检测大气光通信系统

4.1系统框图

4.2功能原理

第五章副载波系统差错性能的理论分析与仿真

5.1理论分析

5.2性能仿真与结果分析

第六章信道编码技术对无线大气光通信系统的性能改进

6.1线性分组码编码性能

6.2卷积码编码性能

第七章结论

参考文献

研究生在读期间发表或已录用的论文

致谢