【摘要】：隨著人類對(duì)宇宙空間的不斷探索,各類探測(cè)器海量的數(shù)據(jù)傳回地面�？臻g光通信技術(shù)憑借大帶寬、高速率和保密性好的優(yōu)點(diǎn)得到越來越多的研究。脈沖位置調(diào)制(Pulse Position Modulation,PPM)技術(shù)具有調(diào)制效率高、傳輸效率好和抗干擾性強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn),使其成為目前空間光通信系統(tǒng)中使用最廣泛的調(diào)制方式。結(jié)合空間光通信技術(shù)特點(diǎn),對(duì)光通信調(diào)制技術(shù)進(jìn)行分析,綜合差分脈沖位置調(diào)制(Different Pulse Position Modulation,DPPM)和多脈沖位置調(diào)制(Multi Pulse Position Modulation,MPPM)的優(yōu)缺點(diǎn),提出新型的脈沖位置調(diào)制技術(shù)即差分多脈沖位置調(diào)制技術(shù)(Differential Multi Pulse Position Modulation,DMPPM)。分析DMPPM調(diào)制原理,研究DMPPM映射方法及空間信號(hào)位置。對(duì)DMPPM調(diào)制特性進(jìn)行理論分析和仿真實(shí)驗(yàn),與三種PPM調(diào)制方式進(jìn)行對(duì)比,得出DMPPM調(diào)制在平均時(shí)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(shì)。研究DMPPM調(diào)制技術(shù)對(duì)光纖激光器特性的影響,對(duì)DMPPM信息幀中的保護(hù)時(shí)段、激光脈沖寬度以及調(diào)制位數(shù)等進(jìn)行分析,同時(shí)分析激光器的參數(shù)對(duì)DMPPM傳輸速率的影響,表明DMPPM可以提高激光器的重復(fù)頻率從而進(jìn)行高傳輸速率傳輸信息。搭建DMPPM調(diào)制系統(tǒng),產(chǎn)生DMPPM調(diào)制信號(hào),通過調(diào)整激光器平臺(tái)抽運(yùn)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(yùn)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(diào)制信號(hào)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(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN248
【圖文】：

狀國都在積極進(jìn)行激光通信領(lǐng)域的研究，走在世界前列國家。本節(jié)針對(duì)本文研究內(nèi)容列舉相關(guān)國家和研究機(jī)紀(jì) 90 年代噴進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）向木星發(fā)送伽利略探測(cè)學(xué)實(shí)驗(yàn)（GOPEX），此次試驗(yàn)是世界上第一個(gè)光學(xué)實(shí)e Optical Range（SOR）的上行鏈路采用 PPM 調(diào)制[9]信需求，JPL 采用調(diào)制位數(shù)為 256 的 PPM 調(diào)制技術(shù)，發(fā)機(jī)，以此來實(shí)現(xiàn)美國航空航天局（NASA）的技術(shù)開M 調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)出光通信發(fā)射機(jī)。隨后兩年，JPL 在通信發(fā)射機(jī)的性能顯著提高[11]。與此同時(shí) NASA 還開LCD）的研究。并與 JPL 和 MIT 林肯實(shí)驗(yàn)室合作，采球下行激光通信鏈路的設(shè)計(jì)。2013 年，NASA 在探月（LLCD）終端任務(wù)，如圖 1.1 所示為 LLCD 星載終端行通信方式為 PPM 調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)。驗(yàn)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(diǎn)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(dá)傳輸 10Gb/s 的數(shù)據(jù)誤碼小、體積小、重量輕。作為傳播介質(zhì)其無損耗、無干擾且性價(jià)比高。系統(tǒng)主要包括發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)兩個(gè)部分，其原理如激光器 調(diào)制器調(diào)制器激勵(lì)器編碼器發(fā)射機(jī)光學(xué)天線接收機(jī)光學(xué)天線光電檢測(cè)器電信號(hào)處理器消息接收器無線電信號(hào)光信號(hào)

圖 2.4 調(diào) Q 光纖激光器基本結(jié)構(gòu)目前主要有利用聲光調(diào) Q 技術(shù)的聲光調(diào) Q 脈沖激光器和基于受激布里淵散射原調(diào) Q 脈沖光纖激光器兩種激光器是社會(huì)各機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)，其中聲光調(diào) Q 脈沖激因高頻驅(qū)動(dòng)功率低、峰值功率高、窄脈寬和高重復(fù)率等優(yōu)點(diǎn)可作為本文研究對(duì)象基本機(jī)構(gòu)如下圖 2.5 所示：圖 2.5 聲光調(diào) Q 脈沖激光器（2）光纖鎖模激光器光纖鎖模激光器是對(duì)腔內(nèi)激光束的一種調(diào)制，實(shí)現(xiàn)鎖模方法主要分主動(dòng)鎖模和鎖模兩種。其原理是將聲光或電光調(diào)制器件插入諧振腔，對(duì)其多個(gè)光縱波進(jìn)行相

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2785683