【摘要】：隨著人類對宇宙空間的不斷探索,各類探測器海量的數(shù)據(jù)傳回地面�？臻g光通信技術憑借大帶寬、高速率和保密性好的優(yōu)點得到越來越多的研究。脈沖位置調制(Pulse Position Modulation,PPM)技術具有調制效率高、傳輸效率好和抗干擾性強等顯著優(yōu)點,使其成為目前空間光通信系統(tǒng)中使用最廣泛的調制方式。結合空間光通信技術特點,對光通信調制技術進行分析,綜合差分脈沖位置調制(Different Pulse Position Modulation,DPPM)和多脈沖位置調制(Multi Pulse Position Modulation,MPPM)的優(yōu)缺點,提出新型的脈沖位置調制技術即差分多脈沖位置調制技術(Differential Multi Pulse Position Modulation,DMPPM)。分析DMPPM調制原理,研究DMPPM映射方法及空間信號位置。對DMPPM調制特性進行理論分析和仿真實驗,與三種PPM調制方式進行對比,得出DMPPM調制在平均時隙數(shù)、帶寬利用率、平均功率和峰值功率等方面具有明顯的優(yōu)勢。研究DMPPM調制技術對光纖激光器特性的影響,對DMPPM信息幀中的保護時段、激光脈沖寬度以及調制位數(shù)等進行分析,同時分析激光器的參數(shù)對DMPPM傳輸速率的影響,表明DMPPM可以提高激光器的重復頻率從而進行高傳輸速率傳輸信息。搭建DMPPM調制系統(tǒng),產生DMPPM調制信號,通過調整激光器平臺抽運電流、輸出鏡透過率和腔長的數(shù)值變化,得出傳輸速率和帶寬隨抽運電流增大而增大,隨腔長增大而減小,隨輸出鏡透過率增大而減小。并通過示波器觀察到DMPPM調制信號波形。數(shù)據(jù)說明基于光纖激光器的DMPPM方式能提高深空通信系統(tǒng)的傳輸速率,并能保證通信系統(tǒng)良好的可靠性。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN248
【圖文】：

狀國都在積極進行激光通信領域的研究，走在世界前列國家。本節(jié)針對本文研究內容列舉相關國家和研究機紀 90 年代噴進實驗室（JPL）向木星發(fā)送伽利略探測學實驗（GOPEX），此次試驗是世界上第一個光學實e Optical Range（SOR）的上行鏈路采用 PPM 調制[9]信需求，JPL 采用調制位數(shù)為 256 的 PPM 調制技術，發(fā)機，以此來實現(xiàn)美國航空航天局（NASA）的技術開M 調制技術設計出光通信發(fā)射機。隨后兩年，JPL 在通信發(fā)射機的性能顯著提高[11]。與此同時 NASA 還開LCD）的研究。并與 JPL 和 MIT 林肯實驗室合作，采球下行激光通信鏈路的設計。2013 年，NASA 在探月（LLCD）終端任務，如圖 1.1 所示為 LLCD 星載終端行通信方式為 PPM 調制技術實現(xiàn)。驗證了大容量通信

圖 2.1 空間光通信示意圖纖通信和微波通信方式相比，空間光通信具有以下優(yōu)點光束窄，方向性好。能更好的解決電磁波干擾和保密性尺寸小。相同功能情況下，光天線的尺寸比微波要小很容量大。光波作為信息載體可達傳輸 10Gb/s 的數(shù)據(jù)誤碼小、體積小、重量輕。作為傳播介質其無損耗、無干擾且性價比高。系統(tǒng)主要包括發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)兩個部分，其原理如激光器 調制器調制器激勵器編碼器發(fā)射機光學天線接收機光學天線光電檢測器電信號處理器消息接收器無線電信號光信號

圖 2.4 調 Q 光纖激光器基本結構目前主要有利用聲光調 Q 技術的聲光調 Q 脈沖激光器和基于受激布里淵散射原調 Q 脈沖光纖激光器兩種激光器是社會各機構研究的熱點，其中聲光調 Q 脈沖激因高頻驅動功率低、峰值功率高、窄脈寬和高重復率等優(yōu)點可作為本文研究對象基本機構如下圖 2.5 所示：圖 2.5 聲光調 Q 脈沖激光器（2）光纖鎖模激光器光纖鎖模激光器是對腔內激光束的一種調制，實現(xiàn)鎖模方法主要分主動鎖模和鎖模兩種。其原理是將聲光或電光調制器件插入諧振腔，對其多個光縱波進行相

【參考文獻】

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1 王巖;李洪祚;張猛;郝子強;;空間光通信光纖激光器脈沖位置調制特性研究[J];中國激光;2015年08期

2 閆文輝;李洪祚;趙婷;;無線激光通信系統(tǒng)中DPIM技術研究[J];光通信研究;2015年02期

3 郭強;;改進的T-PPM編碼在大氣弱湍流下的性能分析[J];激光與光電子學進展;2014年08期

4 郭樹旭;臧玲玲;韓明珠;陳海鵬;鐘菲;;可見光通信的間隔多脈沖位置調制[J];光學精密工程;2014年07期

5 任鑫;李洪祚;王巖;郝子強;;脈沖位置調制對脈沖式光纖激光器調制速率的影響[J];光學學報;2014年07期

6 郝子強;李洪祚;任鑫;;脈沖式光纖激光器L-PPM調制速率的研究[J];長春理工大學學報(自然科學版);2014年03期

7 董繁龍;趙方舟;葛廷武;王智勇;;全光纖激光器光束質量的優(yōu)化[J];光學精密工程;2014年04期

8 楊曉冬;侯新華;;LD端面泵浦Cr~4∶YAG被動調Q激光器輸出特性研究[J];光子學報;2012年10期

9 柯熙政;陳錦妮;;無線激光通信類脈沖位置調制性能比較[J];激光技術;2012年01期

10 趙婷;陳宇;宋宇;閆志強;張景萃;齊雷;;無線激光通信調制方式性能分析[J];科技資訊;2011年16期

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1 劉景琳;高功率光纖激光器輸出特性優(yōu)化研究[D];湖南大學;2011年

2 劉國華;高功率光纖激光器的理論研究[D];華中科技大學;2007年

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1 徐峰;自由空間光通信中LDPC碼低復雜度譯碼算法研究[D];吉林大學;2017年

2 杜洋;全光纖化調Q脈沖光纖激光器研究[D];吉林大學;2015年

3 王光興;PYFLK02脈沖光纖激光器調制特性研究[D];長春理工大學;2014年

4 楊勤;衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)中脈沖位置調制技術的研究[D];西安電子科技大學;2014年

5 劉敏;無線激光通信系統(tǒng)中LDPC碼和PPM的傳輸性能研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 梁金燕;鉺鐿共摻氟磷酸鹽玻璃及光纖的光譜性能研究[D];華南理工大學;2012年

7 傅興隆;深空光通信PPM調制系統(tǒng)設計與研究[D];長春理工大學;2012年

8 趙明;大氣光通信調制編碼技術研究[D];華中科技大學;2011年

9 張先武;大氣激光通信脈沖位置編碼技術研究[D];南京理工大學;2011年

10 李強;適用于大氣光通信的光調制與光放大技術研究[D];電子科技大學;2009年

本文編號：2785683