面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理算法研究
發(fā)布時間:2022-02-17 13:46
隨著自由空間光通信系統(tǒng)使用場景的擴展,終端數(shù)的大幅增長,全社會對自由空間光通信系統(tǒng)流量需求正在提升,針對自由空間光通信系統(tǒng)的補償手段成為了本領(lǐng)域的研究熱點之一。空間分集技術(shù)大多基于多天線接收,系統(tǒng)復(fù)雜度較高。模式分集技術(shù)采用少模光纖接收光信號,能支持數(shù)個正交模式同時傳輸,傳輸中在空間光信道激發(fā)出的高階模式信號可利用模式的正交性進行模式分集接收。由此,基于少模光纖的面向模式分集空間光通信系統(tǒng)應(yīng)運而生。本文探究了面向模式分集空間光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù),重點研究了面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理算法,并搭建了模式分集合并補償仿真系統(tǒng)及試驗系統(tǒng),并測試了其性能。本文的工作內(nèi)容主要包括以下幾個方面:首先,介紹了面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),探討了面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。從麥克斯韋方程組出發(fā),對少模光纖中的模式傳輸特性進行了分析,討論了模式傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ),對相干接收技術(shù)進行了理論分析與介紹。其次,從面向模式分集空間光通信系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各類損傷出發(fā),研究了系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理算法,分析了正交不平衡補償算法、位同步算法、偏振解復(fù)用算法、載波同步算法、模式分集合并...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
第2章 面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
2.1 面向模式分集的空間光通信系統(tǒng)
2.2 少模光纖的模式特性
2.3 相干接收技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第3章 模式分集空間光通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理算法研究
3.1 損傷補償算法
3.1.1 正交不平衡補償算法
3.1.2 位同步算法
3.1.3 偏振解復(fù)用算法
3.1.4 載波同步算法
3.2 模式分集合并算法
3.2.1 選擇合并算法(SC)
3.2.2 等增益合并算法(EGC)
3.2.3 最大比合并算法(MRC)
3.3 基于臨近相位差求和的改進的載波同步算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 自由空間光通信中模式分集補償性能的研究
4.1 自由空間光通信中模式分集補償?shù)姆抡?br> 4.1.1 大氣信道建模
4.1.2 系統(tǒng)仿真方案與性能分析
4.1.3 仿真結(jié)果
4.2 自由空間光通信中模式分集補償?shù)膶嶒炑芯?br> 4.2.1 試驗系統(tǒng)搭建
4.2.2 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于天基信息網(wǎng)絡(luò)的地面信息港系統(tǒng)架構(gòu)及服務(wù)模式研究[J]. 鄭作亞,仇林遙,潘一凡,周彬,柳罡. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2019(07)
[2]高低軌通信衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)和協(xié)議設(shè)計[J]. 馮建元,龐立新,李杰,閆文凱,周志成. 無線電通信技術(shù). 2019(04)
[3]天基信息港及其多源信息融合應(yīng)用[J]. 李斌,劉乘源,章宇兵,周彬. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2017(03)
[4]Average bit error rate performance analysis of subcarrier intensity modulated MRC and EGC FSO systems with dual branches over M distribution turbulence channels[J]. 王冉冉,王平,曹天,郭立新,楊銀堂. Optoelectronics Letters. 2015(04)
[5]海洋遙感衛(wèi)星發(fā)展歷程與趨勢展望[J]. 林明森,張有廣,袁欣哲. 海洋學(xué)報. 2015(01)
[6]星地激光通信中克服大氣湍流效應(yīng)研究進展[J]. 馬小平,孫建鋒,侯培培,許倩,職亞楠,劉立人. 激光與光電子學(xué)進展. 2014(12)
[7]大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和分析技術(shù)綜述[J]. 程學(xué)旗,靳小龍,王元卓,郭嘉豐,張鐵贏,李國杰. 軟件學(xué)報. 2014(09)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用研究[J]. 錢志鴻,王義君. 電子學(xué)報. 2012(05)
[9]一種多光束發(fā)射和接收FSO系統(tǒng)的信道建模方法[J]. 徐建武,王紅星,孫曉明,劉軍. 中國激光. 2012(03)
[10]下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 吳建平,李星,劉瑩. 中興通訊技術(shù). 2011(02)
本文編號:3629508
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
第2章 面向模式分集空間光通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
2.1 面向模式分集的空間光通信系統(tǒng)
2.2 少模光纖的模式特性
2.3 相干接收技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第3章 模式分集空間光通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理算法研究
3.1 損傷補償算法
3.1.1 正交不平衡補償算法
3.1.2 位同步算法
3.1.3 偏振解復(fù)用算法
3.1.4 載波同步算法
3.2 模式分集合并算法
3.2.1 選擇合并算法(SC)
3.2.2 等增益合并算法(EGC)
3.2.3 最大比合并算法(MRC)
3.3 基于臨近相位差求和的改進的載波同步算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 自由空間光通信中模式分集補償性能的研究
4.1 自由空間光通信中模式分集補償?shù)姆抡?br> 4.1.1 大氣信道建模
4.1.2 系統(tǒng)仿真方案與性能分析
4.1.3 仿真結(jié)果
4.2 自由空間光通信中模式分集補償?shù)膶嶒炑芯?br> 4.2.1 試驗系統(tǒng)搭建
4.2.2 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于天基信息網(wǎng)絡(luò)的地面信息港系統(tǒng)架構(gòu)及服務(wù)模式研究[J]. 鄭作亞,仇林遙,潘一凡,周彬,柳罡. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2019(07)
[2]高低軌通信衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)和協(xié)議設(shè)計[J]. 馮建元,龐立新,李杰,閆文凱,周志成. 無線電通信技術(shù). 2019(04)
[3]天基信息港及其多源信息融合應(yīng)用[J]. 李斌,劉乘源,章宇兵,周彬. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2017(03)
[4]Average bit error rate performance analysis of subcarrier intensity modulated MRC and EGC FSO systems with dual branches over M distribution turbulence channels[J]. 王冉冉,王平,曹天,郭立新,楊銀堂. Optoelectronics Letters. 2015(04)
[5]海洋遙感衛(wèi)星發(fā)展歷程與趨勢展望[J]. 林明森,張有廣,袁欣哲. 海洋學(xué)報. 2015(01)
[6]星地激光通信中克服大氣湍流效應(yīng)研究進展[J]. 馬小平,孫建鋒,侯培培,許倩,職亞楠,劉立人. 激光與光電子學(xué)進展. 2014(12)
[7]大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和分析技術(shù)綜述[J]. 程學(xué)旗,靳小龍,王元卓,郭嘉豐,張鐵贏,李國杰. 軟件學(xué)報. 2014(09)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用研究[J]. 錢志鴻,王義君. 電子學(xué)報. 2012(05)
[9]一種多光束發(fā)射和接收FSO系統(tǒng)的信道建模方法[J]. 徐建武,王紅星,孫曉明,劉軍. 中國激光. 2012(03)
[10]下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 吳建平,李星,劉瑩. 中興通訊技術(shù). 2011(02)
本文編號:3629508
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