發(fā)布時(shí)間：2020-06-16 20:56

【摘要】：大氣干擾是FSO通信發(fā)展的一大障礙,其影響包括大氣粒子對(duì)光波的吸收與散射造成接收光功率衰減,以及大氣湍流效應(yīng)造成接收光信號(hào)出現(xiàn)光束展寬、光強(qiáng)閃爍等現(xiàn)象。信道編碼技術(shù)可以有效提高FSO通信系統(tǒng)抗大氣干擾的能力。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原模圖LDPC碼具有譯碼門(mén)限低、誤碼平臺(tái)低、最小漢明距離隨碼長(zhǎng)線(xiàn)性增長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),吸引了大批研究學(xué)者從事理論分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用等相關(guān)工作。本文主要研究原模圖LDPC碼在FSO通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)增強(qiáng)FSO系統(tǒng)抗大氣干擾能力,提高系統(tǒng)可靠性具有重要意義。本文在深入了解當(dāng)前FSO通信理論與應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了原模圖LDPC碼應(yīng)用于FSO通信以提高通信質(zhì)量的可行性。首先分析了大氣對(duì)FSO通信的影響機(jī)制,給出了可用于模擬大氣散射、吸收與湍流效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。本文利用LR分布模擬大氣湍流效應(yīng),通過(guò)更改相關(guān)系數(shù)可使LR分布適用于模擬不同強(qiáng)度的湍流效應(yīng),易于分析。針對(duì)當(dāng)前原模圖LDPC碼在擴(kuò)展過(guò)程中存在問(wèn)題,優(yōu)化循環(huán)PEG算法,提出以AR4JA碼為基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)化構(gòu)造原模圖LDPC碼的設(shè)計(jì)方案。在擴(kuò)展過(guò)程中引入圍長(zhǎng)限制條件,避免出現(xiàn)短環(huán)。然后利用PEXIT算法與AWD函數(shù)分析原模圖編碼的譯碼門(mén)限與最小漢明距離,評(píng)估編碼性能是否優(yōu)良。本文考慮了調(diào)制方式、大氣湍流與背景噪聲等影響因素,建立FSO通信系統(tǒng)模型,驗(yàn)證本文提出的原模圖編碼方案可行性。仿真過(guò)程中分析了原模圖LDPC碼在不同湍流強(qiáng)度,不同碼長(zhǎng)、不同碼率等條件下的誤碼情況,最終測(cè)試結(jié)果充分驗(yàn)證了編碼方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.1
【圖文】：

邐■逡逑如圖２－１所示為大氣湍流形成與能量耗散的過(guò)程，大氣作為一種黏性流體，逡逑在流層中會(huì)形成橫向的壓力增減Ｋ，形成壓差力偶，而相鄰不同流層間也會(huì)存逡逑在縱向壓力差，稱(chēng)為剪切力偶。當(dāng)兩種壓力差足夠大時(shí)會(huì)形成渦旋。當(dāng)渦旋進(jìn)逡逑入相鄰流層便導(dǎo)致層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧�，在沒(méi)有其他能量注入時(shí)，湍流的能量會(huì)不逡逑斷耗散，能量耗散的最大尺度被稱(chēng)為外尺度，外尺度是層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳒u旋時(shí)逡逑的最大尺寸，通常記為。隨著能量耗散，大尺度的湍流渦旋不斷轉(zhuǎn)化為小渦逡逑旋，能量耗散的最小尺度被稱(chēng)為內(nèi)尺度，記為丨0，此時(shí)湍流的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為逡逑熱能。逡逑９逡逑

可以用于表征大氣折射率變化情況。逡逑２．２．２光強(qiáng)閃爍逡逑首先介紹光強(qiáng)閃爍形成原因，如圖２－２所示。假設(shè)激光光束寬度為ａ，湍逡逑流尺度為卩，當(dāng)ａ＞＞（３時(shí)，光束在某一點(diǎn)橫截面內(nèi)會(huì)同時(shí)存在多個(gè)尺寸極小且折逡逑射率不同的湍流渦旋，此時(shí)可將光束分解為多個(gè)尺寸較小的窄光束集合，每一逡逑個(gè)窄光束經(jīng)過(guò)各自傳播路徑上的湍流漩渦時(shí)折射與衍射情況各不相同，造成光逡逑波的傳播方向出現(xiàn)偏差，當(dāng)光波經(jīng)過(guò)不同路徑到達(dá)接收端時(shí)合成光強(qiáng)在空間和逡逑時(shí)間上呈現(xiàn)出隨機(jī)起伏的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被成為光強(qiáng)閃爍。逡逑發(fā)豹尤功本邐＿邐徶收九功啦逡逑－＊邋ＴＪ邐ＴＸ邋ｌ＼Ｌ＿．逡逑＂■＇＂ｊ邐}琛跺危咤義希潁潁歟垮義鮮保灣義賢跡玻補(bǔ)馇可了贛牘饈剖疽饌煎義瞎馇可了敢話(huà)閿蒙了鋼甘ǎ櫻桑╁澹淅疵枋銎渚嚀逋臣鋪卣鰨澩鍤轎哄義

本文編號(hào)：2716575