【摘要】：大氣激光通信技術近年來逐漸引起了人們的重視,但大氣信道衰減成為該技術付諸應用的最大障礙。提高檢測靈敏度是抑制大氣湍流的途徑之一,相干檢測是提高無線光檢測靈敏度的重要方法。本文提出了一種新的非光域外差檢測方法,檢測靈敏度與經(jīng)典方法相當?shù)袑嵖尚�。本文為了提高靈敏度展開,主要創(chuàng)新點和和工作如下:1.提出了一種新的基于副載波調(diào)制(Subcarrier Modulation,SCM)的非光域外差檢測(Non-optical Heterodyne Detection,NOHD)方法,通過本振光強度信號和信號光強度信號進行平方處理構造交義項,用本振信號對信號光信號進行放大提高檢測靈敏度。建立了無線激光通信中的NOHD模型,詳細討論了外差檢測增益并進行了仿真實驗驗證,為該方法的付諸實施奠定了理論基礎。2.理論推導出加性噪聲下NOHD接收信噪比、誤碼率與檢測靈敏度,針對大氣湍流效應,詳細分析了系統(tǒng)平均信噪比和平均誤碼率,進行了加性噪聲、乘性噪聲和混合噪聲下系統(tǒng)仿真實驗,為SCM/NOHD的應用提供了實驗依據(jù)。3.采用NOHD方法檢測正交頻分復用光信號,建立系統(tǒng)數(shù)學模型,理論研究湍流信道子載波平均載噪比和平均誤比特率的閉合表達式,數(shù)值分析了正交頻分復用光信號NOHD接收性能,詳細討論了大氣湍流信道多普勒頻移及非線似調(diào)制效應對系統(tǒng)的影響,通過外場實驗驗證了該方法的可行性。4.搭建了一套NOHD實驗系統(tǒng),采集不同副載波調(diào)制方式信號光的NOHD檢測信號,分析了差頻信號的功率譜、解調(diào)信號眼圖和星座圖,證明了NOHD方法的可行性。完成了1km大氣湍流鏈路通信實驗,實驗結果證明該系統(tǒng)可獲得比直接檢測高20dB左右的外差增益,驗證了 NOHD模型,為該方法的工程應用提供實驗依據(jù)。本文的研究成果為無線光通信系統(tǒng)抑制大氣湍流和提高接收端檢測靈敏度提供了新的途徑,對SCM/NOHD的推廣應用奠定了理論基礎并提供實驗依據(jù)。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1

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本文編號：2537198