本文關(guān)鍵詞：采用低密度奇偶校驗(yàn)碼編解碼的無線光通信技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 低密度奇偶校驗(yàn)編解碼 圓偏振位移鍵控 無線激光通信 大氣信道

【摘要】：隨著信息社會的不斷發(fā)展,人們對高速數(shù)據(jù)傳送的需求與日俱增。無線激光通信(Free Space Optical communication,FSO)是指利用激光光束作為載波進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N技術(shù),因其高帶寬、高碼率、高保密性、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)贏得了研究人員的關(guān)注,目前已成為各國地對空和空對空通訊的研究熱點(diǎn)。目前無線激光通信面臨的主要問題是:光載波在大氣信道中傳輸時受大氣的不同效應(yīng)的影響導(dǎo)致載波信號質(zhì)量變差,系統(tǒng)性能降低。本文主要將低密度奇偶校驗(yàn)編解碼技術(shù)(Low Density Parity-check Code,LDPC)應(yīng)用在系統(tǒng)中,研究該編解碼技術(shù)對系統(tǒng)誤碼率性能的改善。研究了無線激光通信中的圓偏振位移鍵控的相關(guān)機(jī)理,包括光載波的偏振態(tài)的描述及圓偏振位移鍵控的實(shí)現(xiàn)方法。闡述了低密度奇偶校驗(yàn)碼編解碼技術(shù)的相關(guān)原理,包括構(gòu)造生成矩陣和利用生成矩陣進(jìn)行LDPC碼的編碼的方法,以及應(yīng)用相關(guān)的解碼算法來對光載波傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行解碼的方法。分析了大氣的氣體分子或原子對光載波的吸收作用和大氣信道中的粒子對光載波的散射作用引起的損耗,用大氣對光載波的透過率來代表上述兩種效應(yīng)對大氣信道的影響,分析了能見度和傳輸距離對大氣信道透過率和衰減系數(shù)的影響。之后利用科爾莫格羅夫的湍流理論推理了大氣湍流的關(guān)系表達(dá)式,并且討論了海拔高度和風(fēng)速對大氣信道折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)的影響。研究表明,大氣信道的衰減系數(shù)隨能見度的增大而減小,透過率隨能見度的增大而增大。搭建了無線激光通信仿真系統(tǒng),對比了應(yīng)用LDPC編解碼技術(shù)前后系統(tǒng)性能的影響。將生成的LDPC碼導(dǎo)入到無線激光通信仿真系統(tǒng)中,對比應(yīng)用LDPC碼前后系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)是否改變。分別將LDPC編解碼技術(shù)分別應(yīng)用在單路接收FSO仿真系統(tǒng)和雙路差分接收FSO系統(tǒng)中后,系統(tǒng)性能的改善情況。通過數(shù)據(jù)分析了LDPC編解碼技術(shù)對系統(tǒng)的誤碼率的改進(jìn)作用,以及傳輸距離和發(fā)射功率對系統(tǒng)的影響作用。并且搭建了無線激光通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,將LDPC編解碼技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)平臺中,通過數(shù)據(jù)采集及后續(xù)的處理,對比分析了LDPC編解碼技術(shù)對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能的改進(jìn)作用。同時也研究了發(fā)射功率對系統(tǒng)誤碼率的影響。研究表明,LDPC編解碼技術(shù)可以明顯的降低系統(tǒng)的誤碼率,提高系統(tǒng)的性能。同時,系統(tǒng)的誤碼率隨著發(fā)射功率的不斷增大而不斷減小,直到達(dá)到最小值為止。
【關(guān)鍵詞】：低密度奇偶校驗(yàn)編解碼 圓偏振位移鍵控 無線激光通信 大氣信道
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1;TN911.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題來源及研究背景9-10
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述12-13
• 1.3 研究目的與意義13-14
• 1.4 研究內(nèi)容與研究方法14-16
• 1.4.1 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 研究方法15-16
• 第2章 CPolSK調(diào)制及LDPC碼編解碼方法16-24
• 2.1 圓偏振位移鍵控的機(jī)理16-18
• 2.1.1 光載波偏振態(tài)的描述16-17
• 2.1.2 圓偏振位移鍵控的實(shí)現(xiàn)17-18
• 2.2 低密度奇偶校驗(yàn)碼的編解碼方法18-23
• 2.2.1 生成矩陣的構(gòu)造19-20
• 2.2.2 LDPC碼的編碼算法20-21
• 2.2.3 LDPC碼的譯碼算法21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 大氣信道對光載波的影響24-36
• 3.1 大氣信道的構(gòu)成24
• 3.2 大氣信道的衰減24-32
• 3.2.1 大氣分子對光載波的吸收24-26
• 3.2.2 大氣信道的散射效應(yīng)26-28
• 3.2.3 大氣對光載波的透過率28-32
• 3.3 大氣湍流引起的損耗32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 LDPC碼對FSO系統(tǒng)的影響36-48
• 4.1 LDPC碼的編譯碼36-37
• 4.1.1 LDPC碼的編碼36
• 4.1.2 LDPC碼的譯碼36-37
• 4.2 LDPC編解碼技術(shù)應(yīng)用在單路接收系統(tǒng)37-43
• 4.2.1 傳輸距離對系統(tǒng)的影響40-42
• 4.2.2 發(fā)射功率對系統(tǒng)的影響42-43
• 4.3 LDPC編解碼技術(shù)應(yīng)用在差分接收系統(tǒng)43-47
• 4.3.1 傳輸距離對差分系統(tǒng)的影響44-46
• 4.3.2 發(fā)射功率對差分系統(tǒng)的影響46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 LDPC碼對FSO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能影響48-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺的搭建48-49
• 5.1.1 發(fā)射端的搭建48-49
• 5.1.2 接收端的搭建49
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-55
• 5.2.1 LDPC碼對單路接收系統(tǒng)的影響分析49-53
• 5.2.2 LDPC碼對差分接收系統(tǒng)的影響分析53-55
• 5.3 單路接收與差分接收系統(tǒng)的對比分析55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉丹;劉智;方韓韓;;大氣激光通信中的偏振調(diào)制性能[J];強(qiáng)激光與粒子束;2014年03期

2 徐偉;樊雅琴;趙鵬;;幾種LDPC碼在無線光通信系統(tǒng)中的性能比較[J];應(yīng)用科技;2013年01期

3 張倩倩;高雋;徐小紅;謝昭;;多粒子散射的偏振傳輸特性分析[J];中國激光;2012年12期

4 王涵;張濤;李莎;;Gamma-Gamma大氣湍流下FSO-OFDM調(diào)制系統(tǒng)誤碼率分析[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2012年11期

5 焦燕;;激光通信技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J];信息通信;2012年05期

6 楊鵬;艾華;;圓偏振調(diào)制激光通信系統(tǒng)設(shè)計[J];中國激光;2012年09期

7 胡昊;王紅星;孫曉明;徐建武;劉敏;;基于脈沖位置調(diào)制的無線光通信多級編碼調(diào)制及其多階段解調(diào)譯碼算法[J];中國激光;2012年04期

8 韓誠山;李祥之;趙慶磊;黃良;姜肖楠;文明;;基于閾值式小波變換的波前重構(gòu)算法[J];強(qiáng)激光與粒子束;2011年05期

9 李祥之;韓誠山;文明;孫兆偉;趙慶磊;姜肖楠;;基于液晶空間光調(diào)制器的波前畸變補(bǔ)償研究[J];激光與紅外;2011年02期

10 唐康華;吳美平;胡小平;;MEMS IMU輔助的高性能GPS接收機(jī)設(shè)計[J];測繪學(xué)報;2008年01期

，

本文編號：561670