由于激光通信系統(tǒng)具有寬頻帶、高速率、抗截獲能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)和輕小型等突出優(yōu)點(diǎn),使其非常適合深空、星際、星地、空空、空地等鏈路通信,因此在近年來備受關(guān)注。隨著我國海洋軍力不斷發(fā)展,激光通信系統(tǒng)在船與船、船與岸間的應(yīng)用前景日趨廣闊。同深空、星際、空空等應(yīng)用環(huán)境不同,船用激光通信的信號(hào)傳輸媒介是位于海而上方十幾米至兒十米的大氣,由于這一區(qū)域的大氣衰減和大氣湍流對(duì)通信鏈路保持和通信質(zhì)量有著嚴(yán)重的干擾。因此本文通過理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)近海激光通信大氣影響進(jìn)行了分析,對(duì)抑制大氣影響的方法展開研究。首先,在介紹本文研究所面向的近海大氣激光通信系統(tǒng)的組成和工作原理的基礎(chǔ)上,分析了近海大氣激光通信系統(tǒng)的鏈路模型與影響通信質(zhì)量的關(guān)鍵大氣參數(shù)估算模型,重點(diǎn)分析了吸收效應(yīng)、散射效應(yīng)和折射率起伏所引起的閃爍和漂移效應(yīng)。其次,為了定量評(píng)估大氣衰減與大氣湍流對(duì)近海激光通信的影響,設(shè)計(jì)了對(duì)幾項(xiàng)關(guān)鍵大氣參數(shù)的測(cè)量方案。采用850nmm和1550nm兩個(gè)波段的激光進(jìn)行同步測(cè)量,給出了測(cè)量原理和方案,測(cè)量內(nèi)容主要包括：采用光功率計(jì)測(cè)量大氣吸收效應(yīng)中的消光系數(shù);采用短波紅外相機(jī)測(cè)量激光光斑的閃爍指數(shù)和到達(dá)角起伏方差。在... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)??

９５?－９６?ＧＯＬＤ?首次星地鏈路?１．０２４Ｍｂｐｓ?ＧＥＯ星地??％－００?ＳＴＲＶ－２?ＬＥＯ?星－地演示?ＩＧｂｐｓ?２０００ｋｍ?失敗??９７－０２?ＯＣＤＨＲＬＦ?空間站－地演示?２．５加ｐｓ初樣，中斷??０１—的?ＧＥＯＬＩＴＥ?ＧＥＯ星－地演示?星地、星機(jī)鏈路成功??２００８．３?ＴｅｒｒａＳＡＲ－Ｘ?星間相干通信?５０００ｋｍ，?５．５Ｇｂｐｓ??２００９?ＴｗｉｎＯｔｔｅｒ?飛機(jī)對(duì)地面?２５ｋｍ，?２．６６Ｇｂｐｓ??２０１１?ＦＡＬＣＯＮ?飛機(jī)間?１３２ｋｍ，?２．５Ｇｂｐｓ??２０１４．６?地面對(duì)空間站?４００ｋｍ，?５０Ｍｂｐｓ??０４－１８?ＴＳＡＴ?軍用星間、星－機(jī)激５星星座，２０１８年發(fā)射??Ｌａｓｅｒｃｏｍ?光通信?１０？４０?Ｇｂｐｓ??表１．２表明，美國在星地、星間、空地、空空等方面都有著豐碩的研巧成果。??美國于２０１１年，在飛機(jī)和飛機(jī)之間采用通信的應(yīng)用中，成功實(shí)現(xiàn)了傳輸速率為??２．５Ｇ／Ｓ的驗(yàn)證（ＦＡＬＣＯＮ）?ｔ氣值得一提的是，從２０００年開始，美國開展艦船??間，艦岸間激光通信設(shè)備研制，如圖１．２所示。??

圖１．５表明，ＴＥＳＡＴ端機(jī)實(shí)現(xiàn)的超遠(yuǎn)距離近海無線激光通信，為將來實(shí)現(xiàn)島??均間島帶寬數(shù)傳提供了重要參考。??歐洲研究現(xiàn)狀小結(jié)：??歐洲衛(wèi)星光通信技術(shù)起點(diǎn)高，已成功開展了星間、星一地、星一機(jī)光通信演??示驗(yàn)證試驗(yàn)，并己開展工程應(yīng)用系統(tǒng)的研制。??其高速相干激光通信別具特色，處于國際領(lǐng)先水平。??１．２．３日本研巧現(xiàn)狀??相對(duì)美國和歐洲而言，日本在衛(wèi)星光通信研究方面起步較晩，于２０世紀(jì)８０??年代中期開始研究空間光通信，但日本后來發(fā)展迅速，特別是在星一地間光通信??技術(shù)方面，其研究水平要比歐美明濕高一些，己經(jīng)積累了近１０年的星一地通信??試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。除了在光通信技術(shù)本身外，在評(píng)估大氣信道對(duì)星一地激光鏈路的各種??效應(yīng)影響方面也取得了大量寶貴成果。??ＮｅＬＳ小衛(wèi)星光通信系統(tǒng)著眼開發(fā)全球衛(wèi)星多媒體移動(dòng)通信技術(shù)，服務(wù)掌上??設(shè)備通信業(yè)務(wù)，具有巨大的潛在商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3252989