基于有限冲激响应滤波算法的APD光接收机设计

摘要

自由空间激光通信以其传输速率高、保密性能好、体积质量小等特性,在无线通信领域具有广泛的应用前景,特别是卫星领域,可有效解决微波通信通信速率低、体积大等问题.为实现远距离、高速率的星间激光通信系统,有必要引入一种数字激光通信接收机,灵活地抑制干扰和噪声,提高通信灵敏度.根据数字通信误差概率的原理,设计了基于现场可编程门阵列(FP-GA)的数字接收机.采用有限脉冲响应、动态阈值、基带中值等滤波算法,优化信噪比,提高检测灵敏度.同时,设计了1550nm激光通信接收机灵敏度测试实验结构,并进行了检测灵敏度实验.实验结果表明,雪崩光电二极管(APD)接收机在Mbps数量级的通信速率下,实现了接近理论设计值的探测灵敏度-52.57 dBm.通过数字滤波算法信噪比提高了约10 dB,为卫星激光通信的接收机设计提供了理论指导.