激光大氣傳輸?shù)男诺兰靶阅苎芯?pdf

1、空間光通信是以激光為載波，以大氣空間為傳輸信道的通信方式，是衛(wèi)星-衛(wèi)星和衛(wèi)星-大地未來通信的主要手段，是數(shù)字大容量、寬帶衛(wèi)星通信的最佳解決方案，是未來量子通信時(shí)代天地一體化通信的唯一通信手段。由于大氣信道是一個(gè)時(shí)變信道，激光在大氣信道中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生閃爍、彎曲、漂移、擴(kuò)展、畸變及光能量損失等現(xiàn)象，在空間光通信過程中影響通信質(zhì)量，降低通信的可靠性。因此研究大氣的信道模型，如何提高激光在大氣中傳輸?shù)目煽啃?，這是空間光通信領(lǐng)域研究的重要課題。<

2、br>　　 論文的主要工作包括：
　　 1、基于Feynman路徑積分理論，證明了在強(qiáng)湍流大氣中光強(qiáng)度服從分布的信道模型。兩個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的指數(shù)分布的光束疊加滿足負(fù)指數(shù)分布，多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的負(fù)指數(shù)分布的光束疊加則滿足分布，又由多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的分布的光束疊加則仍然滿足分布，在理論上解釋了激光大氣傳輸信道分布的原理，并得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的證實(shí)。
　　 2、對(duì)空間-時(shí)間分集技術(shù)提高空間光通信的性能作了理論分析。以分布的信道模型為依據(jù)，對(duì)空

3、間-時(shí)間分集技術(shù)改善空間光通信的性能作了理論分析，給出空間-時(shí)間分集技術(shù)的等效性的結(jié)論，并與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。從而在設(shè)計(jì)空間光通信系統(tǒng)時(shí)，對(duì)空間-時(shí)間分集技術(shù)靈活運(yùn)用提供指導(dǎo)。
　　 3、在選擇分集技術(shù)與自適應(yīng)信號(hào)處理算法基礎(chǔ)上，提出空間光通信SD-LMS自適應(yīng)信號(hào)處理算法。在LMS自適應(yīng)信號(hào)處理算法的基礎(chǔ)上，通過選擇分集的方法得到“期望信號(hào)”，從而使SD-LMS輸出信號(hào)信噪比隨著分集輸入信號(hào)分支路數(shù)增加而提高，輸出信號(hào)畸變與

4、單路輸出信號(hào)相同。這樣一方面提高了輸出信號(hào)的信噪比，另一方面改善輸出信號(hào)的畸變，從而提高LMS自適應(yīng)信號(hào)處理算法的性能。
　　 4、根據(jù)我國氣候特點(diǎn)，對(duì)中國城市空間光通信的可用性進(jìn)行具體分析，提出中國發(fā)展空間光通信的策略。選取194個(gè)城市三年天氣數(shù)據(jù)資料作為樣點(diǎn)，給出空間光通信系統(tǒng)的傳輸模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算空間光通信系統(tǒng)在194個(gè)城市的可用度，根據(jù)各個(gè)城市可用度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將中國城市分為三類：推薦使用、可使用和不推薦使用空間光通信