隨著無線電頻譜資源的日益稀缺以及對(duì)通信容量要求的日益提高,傳統(tǒng)的射頻域通信在應(yīng)對(duì)如此快速增長(zhǎng)的通信流量時(shí)已經(jīng)顯現(xiàn)出疲態(tài)。在數(shù)據(jù)流量高速增長(zhǎng)的背景下,自由空間光(Free Space Optical,FSO)通信以其寬帶大,容量高,部署簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)逐漸成為了數(shù)據(jù)中心及小區(qū)用戶信息傳輸?shù)膫溥x方案,并且FSO鏈路也在近幾年得到了快速發(fā)展和部署。在存在兩個(gè)合法接收者的FSO鏈路中,竊聽者依然可通過在光束傳輸路徑上通過截取發(fā)送光束能量的一部分完成竊聽,因此FSO鏈路的通信安全至關(guān)重要。本文重點(diǎn)研究基于OAM復(fù)用的物理層安全問題。首先,本文研究了幾種典型OAM光束的性質(zhì),包括拉蓋爾-高斯光束、超幾何光束以及貝塞爾-高斯光,并對(duì)上述幾種典型OAM光束的均方半徑進(jìn)行了理論推導(dǎo)及比較。給出了在有限孔徑限制下,FSO復(fù)用通信系統(tǒng)的最佳備選光束。其次,研究了大氣湍流的不同功率譜模型,對(duì)當(dāng)前存在的大氣湍流相位屏仿真算法進(jìn)行了研究對(duì)比,包括基于FFT的反演法以及基于低頻分量補(bǔ)償?shù)膬A斜屏法。本文對(duì)上述兩種算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和對(duì)比,并采用傾斜屏法生成了精度較高的大氣湍流相位屏。之后在FSO系統(tǒng)中布置多個(gè)大氣湍流相位屏,并...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 OAM光束在FSO應(yīng)用研究現(xiàn)狀分析
        1.2.2 FSO系統(tǒng)的大氣湍流影響研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.3 光通信物理層安全研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 OAM光束特性研究
    2.1 引言
    2.2 典型OAM光束
        2.2.1 環(huán)形渦旋光束
        2.2.2 拉蓋爾-高斯光束
        2.2.3 貝塞爾-高斯光
        2.2.4 超幾何光束
    2.3 典型OAM光束的均方半徑比較
    2.4 LG光束特性
        2.4.1 整數(shù)階LG光束的分布特性
        2.4.2 分?jǐn)?shù)階LG光束的分布特性
        2.4.3 任意階LG光束復(fù)用機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 大氣湍流信道下OAM模傳輸系數(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 大氣湍流功率譜模型
    3.3 大氣湍流相位屏的仿真
        3.3.1 諧波法生成大氣湍流相位屏
        3.3.2 傾斜屏補(bǔ)償法生成大氣湍流相位屏
        3.3.3 相位結(jié)構(gòu)函數(shù)
    3.4 OAM復(fù)用系統(tǒng)
    3.5 整數(shù)階OAM復(fù)用系統(tǒng)的模傳輸系數(shù)研究
    3.6 任意階OAM復(fù)用系統(tǒng)的模傳輸系數(shù)研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 OAM復(fù)用物理層安全研究
    4.1 引言
    4.2 OAM復(fù)用系統(tǒng)信道容量
    4.3 整數(shù)階OAM復(fù)用物理層安全研究
        4.3.1 整數(shù)階OAM復(fù)用的信道容量
        4.3.2 整數(shù)階OAM復(fù)用的物理層安全
        4.3.3 整數(shù)階OAM復(fù)用的正向安全通信概率
    4.4 任意階OAM復(fù)用物理層安全研究
        4.4.1 任意階OAM復(fù)用系統(tǒng)信道容量
        4.4.2 任意階OAM復(fù)用的物理層安全
        4.4.3 任意階OAM復(fù)用的正向安全通信概率
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號(hào)：3880559