隨著5G通信系統(tǒng)的部署和6G通信技術(shù)研究的深入展開(kāi),信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)大容量和高速率接入技術(shù)的需求不斷增長(zhǎng),除此之外還需滿足人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等方面數(shù)字化應(yīng)用的速率需求。大氣激光通信技術(shù)作為有效解決高速率需求的備選技術(shù)之一,其發(fā)展趨勢(shì)與潛力已引起各國(guó)高度關(guān)注。但大氣激光通信系統(tǒng)性能容易受到大氣信道環(huán)境及實(shí)際電子器件速率限制的影響,從而導(dǎo)致現(xiàn)有的大氣激光通信技術(shù)難以滿足高速無(wú)線通信的需求。因此,在帶寬有限的前提下為了提高大氣激光通信系統(tǒng)的傳輸速率,提出了超奈奎斯特光傳輸技術(shù)。超奈奎斯特（FTN）光傳輸技術(shù)作為一種非正交傳輸技術(shù),其信號(hào)速率大于奈奎斯特速率,與低階調(diào)制格式相結(jié)合應(yīng)用于大氣光通信系統(tǒng)時(shí),可以進(jìn)一步提高通信系統(tǒng)的傳輸性能。但是,光信號(hào)在長(zhǎng)距離的大氣中傳輸時(shí),會(huì)受到大氣湍流的影響造成的湍流效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的誤碼率增加、信道容量減小等問(wèn)題。因此,本文針對(duì)超奈奎斯特光傳輸技術(shù)在大氣湍流信道傳輸時(shí)存在湍流效應(yīng)的問(wèn)題,分析了不同湍流情況下,超奈奎斯特光傳輸系統(tǒng)的信道容量及誤碼性能。本文結(jié)合四進(jìn)制相移鍵控（QPSK）和超奈奎斯特技術(shù)設(shè)計(jì)了超奈奎斯特速率大氣激光通信系統(tǒng),給出了基于FT... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)大氣激光傳輸系統(tǒng)圖

碩士學(xué)位論文11則運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為大氣湍流。而湍流效應(yīng)即湍流對(duì)光束傳輸?shù)挠绊憽＜す庑盘?hào)在大氣中傳輸時(shí)，湍流會(huì)引起光束抖動(dòng)，使得接收端的光斑位置發(fā)生漂移，如圖2.2所示。而光波能量的隨機(jī)分布導(dǎo)致光強(qiáng)度的隨機(jī)變化，造成光強(qiáng)閃爍[54]，如圖2.3所示。另外，大氣湍流還會(huì)對(duì)接收端光束的對(duì)準(zhǔn)和聚焦有一定的影響，即產(chǎn)生瞄準(zhǔn)誤差，從而導(dǎo)致光功率的損耗。圖2.2大氣湍流造成的光斑漂移圖2.3大氣湍流造成的光強(qiáng)閃爍因此，上述諸多因素的影響導(dǎo)致了現(xiàn)有的大氣激光通信技術(shù)難以滿足高速無(wú)線通信的需求。為了有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，本文從傳統(tǒng)的大氣激光通信系統(tǒng)出發(fā)，采用低階調(diào)制和FTN技術(shù)對(duì)大氣FTN光傳輸系統(tǒng)進(jìn)行研究。2.1.2FTN大氣激光傳輸系統(tǒng)因可見(jiàn)光通信與大氣激光通信均是以光為信息載體，以空氣為傳輸媒介，因此將FTN技術(shù)應(yīng)用于大氣激光通信時(shí)，其發(fā)送端和接收端類(lèi)似。圖2.4為FTN大氣激光通信系統(tǒng)組成框圖。其發(fā)射端主要功能是將輸入數(shù)據(jù)信息經(jīng)映射、FTN脈沖成型器生成FTN信號(hào)后，經(jīng)IQ調(diào)制到激光載波后，再由光學(xué)天線發(fā)出。最常用的FTN成型濾波器是升余弦窄帶濾波器，減小相鄰符號(hào)間的符號(hào)間隔，通過(guò)壓縮頻譜從而提高系統(tǒng)的平均容量。光信號(hào)經(jīng)過(guò)大氣信道到達(dá)接收端。圖2.4FTN大氣激光通信系統(tǒng)框圖在接收端，收到的光信號(hào)通過(guò)相干接收機(jī)進(jìn)行接收。其中，接收光信號(hào)與本振光進(jìn)行混頻后經(jīng)光電檢測(cè)器輸出電信號(hào)，然后利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)補(bǔ)償由FTN引入的碼間

碩士學(xué)位論文11則運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為大氣湍流。而湍流效應(yīng)即湍流對(duì)光束傳輸?shù)挠绊�。激光信�?hào)在大氣中傳輸時(shí)，湍流會(huì)引起光束抖動(dòng)，使得接收端的光斑位置發(fā)生漂移，如圖2.2所示。而光波能量的隨機(jī)分布導(dǎo)致光強(qiáng)度的隨機(jī)變化，造成光強(qiáng)閃爍[54]，如圖2.3所示。另外，大氣湍流還會(huì)對(duì)接收端光束的對(duì)準(zhǔn)和聚焦有一定的影響，即產(chǎn)生瞄準(zhǔn)誤差，從而導(dǎo)致光功率的損耗。圖2.2大氣湍流造成的光斑漂移圖2.3大氣湍流造成的光強(qiáng)閃爍因此，上述諸多因素的影響導(dǎo)致了現(xiàn)有的大氣激光通信技術(shù)難以滿足高速無(wú)線通信的需求。為了有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，本文從傳統(tǒng)的大氣激光通信系統(tǒng)出發(fā)，采用低階調(diào)制和FTN技術(shù)對(duì)大氣FTN光傳輸系統(tǒng)進(jìn)行研究。2.1.2FTN大氣激光傳輸系統(tǒng)因可見(jiàn)光通信與大氣激光通信均是以光為信息載體，以空氣為傳輸媒介，因此將FTN技術(shù)應(yīng)用于大氣激光通信時(shí)，其發(fā)送端和接收端類(lèi)似。圖2.4為FTN大氣激光通信系統(tǒng)組成框圖。其發(fā)射端主要功能是將輸入數(shù)據(jù)信息經(jīng)映射、FTN脈沖成型器生成FTN信號(hào)后，經(jīng)IQ調(diào)制到激光載波后，再由光學(xué)天線發(fā)出。最常用的FTN成型濾波器是升余弦窄帶濾波器，減小相鄰符號(hào)間的符號(hào)間隔，通過(guò)壓縮頻譜從而提高系統(tǒng)的平均容量。光信號(hào)經(jīng)過(guò)大氣信道到達(dá)接收端。圖2.4FTN大氣激光通信系統(tǒng)框圖在接收端，收到的光信號(hào)通過(guò)相干接收機(jī)進(jìn)行接收。其中，接收光信號(hào)與本振光進(jìn)行混頻后經(jīng)光電檢測(cè)器輸出電信號(hào)，然后利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)補(bǔ)償由FTN引入的碼間

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]無(wú)線光通信中旋光調(diào)制技術(shù)及偏振傳輸理論的研究[D]. 趙新輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[8]自由空間光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄧天平.華中科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]超奈奎斯特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)中均衡方法的研究[D]. 齊佳.北京郵電大學(xué) 2019
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[3]超奈奎斯特信號(hào)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張將.電子科技大學(xué) 2017
[4]自由空間光通信多維混合調(diào)制技術(shù)研究[D]. 吳芃霞.吉林大學(xué) 2016
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[6]基于90°光混頻器的零差相干光通信技術(shù)研究[D]. 岳浩.電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3301225