發(fā)布時間：2021-05-20 17:35

　　自由空間光通信（Free Space Optics,FSO）是一種以光為載波,大氣為傳輸信道的無線通信方式。由于其擁有帶寬較大、保密性強、無需申請頻帶許可等優(yōu)點,已成為當下光通信領(lǐng)域的研究熱點�？臻g光通信技術(shù)在衛(wèi)星通信,地面通信,以及國防通信等方面有著廣泛的應(yīng)用。然而由于大氣中存在大氣湍流,由此會導致大氣信道的折射率分布不均勻,進而對傳輸?shù)墓庑盘栐斐蓳p傷,引起誤碼率升高,信噪比降低等負面影響。本文主要研究動態(tài)湍流模擬技術(shù)和用于大氣湍流補償?shù)淖赃m應(yīng)光學技術(shù),工作內(nèi)容如下:1、針對目前空間光通信系統(tǒng)中存在的困難和挑戰(zhàn),對應(yīng)用于空間光通信的信道補償技術(shù)和湍流抑制技術(shù)進行調(diào)研,包括:分集接收技術(shù)、孔徑平均技術(shù)、自適應(yīng)光學技術(shù)等。同時介紹國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。2、研究大氣光傳輸?shù)幕纠碚撘约巴牧餍诺澜＠碚摗＝柚鷰缀喂鈱W、波動光學和傅里葉光學的理論,研究光在自由空間中的傳輸特性。研究基于Kolmogorov理論的湍流模型,介紹大氣湍流相位屏模型,并基于上述理論生成湍流相位屏。研究大氣湍流下的光強分布,調(diào)研光強分布的log-normal模型和gamma-gamma模型。3、利用空間光調(diào)制器進行... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 空間光通信技術(shù)與大氣湍流
    1.2 FSO系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 大氣湍流補償技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 孔徑平均技術(shù)
        1.3.2 分集技術(shù)
        1.3.3 陣列接收技術(shù)
        1.3.4 自適應(yīng)光學技術(shù)
    1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
第二章 湍流模擬理論
    2.1 激光在真空中的傳輸理論
    2.2 大氣湍流下的光強分布模型
        2.2.1 log-normal模型
        2.2.2 gamma-gamma模型
    2.3 基于Kolmogorov理論的湍流相位屏生成
        2.3.1 Kolmogorov湍流模型
        2.3.2 湍流相位屏的生成
        2.3.3 空間到光纖耦合仿真
    2.4 菲涅爾縮放理論
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于空間光調(diào)制器的動態(tài)湍流模擬
    3.1 動態(tài)湍流模擬理論
        3.1.1 Taylor湍流凍結(jié)理論
        3.1.2 格林伍德頻率
    3.2 動態(tài)湍流的數(shù)值仿真
    3.3 動態(tài)湍流模擬的實驗研究
        3.3.1 動態(tài)湍流相位屏的生成
        3.3.2 實驗平臺搭建
        3.3.3 實驗結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于自適應(yīng)光學的FSO系統(tǒng)中空間到光纖耦合實驗研究
    4.1 自適應(yīng)光學技術(shù)
        4.1.1 有波前傳感的自適應(yīng)光學系統(tǒng)
        4.1.2 無波前傳感的自適應(yīng)光學系統(tǒng)
    4.2 SPGD算法模型
    4.3 自適應(yīng)光學系統(tǒng)的空間到光纖耦合實驗研究
        4.3.1 自適應(yīng)光學實驗平臺
        4.3.2 SPGD算法性能研究
        4.3.3 實驗結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]空間激光通信最新進展與發(fā)展趨勢[J]. 高鐸瑞,李天倫,孫悅,汪偉,胡輝,孟佳成,鄭運強,謝小平.  中國光學. 2018(06)
[2]面向光纖通信多維復用的光場調(diào)控與傳輸技術(shù)[J]. 李建平,劉潔,高社成,余思遠,李朝暉.  光學學報. 2019(01)
[3]近海面大氣相干長度的測算與分析[J]. 龔家榮,劉敏,王紅星,楊凡,康家方,李筆鋒.  光通信技術(shù). 2018(09)
[4]空間光到單模多芯光纖耦合效率分析及影響因素研究[J]. 范雪冰,王超,佟首峰,南航,關(guān)姝,郝世聰,姜會林.  兵工學報. 2017(12)
[5]星地鏈路中的主動式自適應(yīng)光學系統(tǒng)室內(nèi)實驗[J]. 張娜娜,張燕革,單欣,馬啟明,艾勇.  光通信技術(shù). 2017(11)
[6]Exponentiated Weibull大氣湍流下航空激光通信性能分析[J]. 趙靜,趙尚弘,趙衛(wèi)虎,劉韻,李軒.  光電子·激光. 2017(09)
[7]Gamma-Gamma大氣湍流下零判決門限差分探測自由空間光通信系統(tǒng)誤碼率性能[J]. 李曉燕,張鵬,佟首峰.  中國激光. 2017(11)
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[10]旋轉(zhuǎn)相位屏模擬大氣湍流時空特性的測量[J]. 譚濤,羅奇,譚毅,劉超,李新陽.  激光與光電子學進展. 2015(08)

博士論文
[1]壓電變形鏡控制方法及應(yīng)用研究[D]. 劉瑩.中國科學技術(shù)大學 2014

碩士論文
[1]無波前探測的相干光通信系統(tǒng)實驗研究[D]. 吳加麗.西安理工大學 2018
[2]空間光通信中的湍流抑制技術(shù)研究[D]. 李貝貝.北京郵電大學 2018
[3]自由空間光通信若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 許通.北京郵電大學 2015



本文編號：3198159