自由空間光(Free space optical,FSO)通信又稱大氣無線光通信,具有傳輸速率高、靈活性強(qiáng)、無需頻率申請等優(yōu)點(diǎn)。然而,大氣湍流效應(yīng)會嚴(yán)重?fù)p害FSO通信系統(tǒng)的性能,降低FSO通信系統(tǒng)的可靠性。同時(shí),當(dāng)系統(tǒng)存在外部竊聽用戶時(shí),由于光束半徑的擴(kuò)展,FSO通信系統(tǒng)的物理層存在安全隱患。為了同時(shí)提高FSO系統(tǒng)的物理層安全性與可靠性,本文采用光碼分多址(Optical Code Division Multiple Access,OCDMA)技術(shù),研究基于時(shí)間分集的FSO/CDMA搭線信道。主要研究內(nèi)容如下:1)建立了基于時(shí)間分集的FSO/CDMA搭線信道模型,利用雪崩光電二極管(Avalanche Photodiode,APD)光子計(jì)數(shù)模型,考慮了大氣湍流、APD噪聲、背景光噪聲和不同延時(shí)對系統(tǒng)可靠性的影響,基于二進(jìn)制非對稱信道模型,利用保密容量評估了時(shí)間分集FSO/CDMA搭線信道的物理層安全。對合法用戶和竊聽用戶的誤碼率性能進(jìn)行了數(shù)值分析討論和Opti System仿真,并通過二者的誤碼率進(jìn)一步計(jì)算得到了系統(tǒng)的保密容量。結(jié)果表明,通過設(shè)置適當(dāng)?shù)难訒r(shí),可以有效地提高時(shí)間分集FSO... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

大氣信道中的湍流示意圖

基于時(shí)間分集FSO/CDMA搭線信道的性能分析15AtmosphericturbulenceBeamsplitterAliceEveBob圖2-3竊聽用戶靠近發(fā)射機(jī)竊聽時(shí)FSO搭線信道示意圖在空地FSO信道中存在更寬的激光束，F(xiàn)SO傳輸距離的跨度可從幾公里到幾十公里。當(dāng)激光束的主瓣較寬時(shí)，安全問題對FSO通信尤為重要。因此加拿大研究人員對于空地FSO通信系統(tǒng)考慮了一個(gè)最壞的情況[71]，存在一個(gè)竊聽器位于地面站附近，目的是攔截從空中站發(fā)送到地面站的信息，系統(tǒng)模型圖如圖2-4所示。圖2-4在地面站附近存在竊聽用戶的空地FSO通信系統(tǒng)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)提出在地面點(diǎn)對點(diǎn)FSO通信中，即使發(fā)射機(jī)（TX）在視距范圍內(nèi)向合法接收機(jī)（RX）發(fā)送信息，也會有竊聽器（EX）通過非視距散射信道從其接收的信號獲得信息[16]。其幾何結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。其中，TX和RX的位置是固定的，Ex的位置為了能夠盡可能地接收較強(qiáng)的信號可在發(fā)散激光束之外自由移動(dòng)。

基于多波長PPM的FSO/CDMA系統(tǒng)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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