采用低密度奇偶校驗碼編解碼的無線光通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息社會的不斷發(fā)展，人們對高速數(shù)據(jù)傳送的需求與日俱增。無線激光通信（Free Space Optical communication,FSO）是指利用激光光束作為載波進行信息傳輸?shù)囊环N技術(shù)，因其高帶寬、高碼率、高保密性、抗干擾等優(yōu)點贏得了研究人員的關(guān)注，目前已成為各國地對空和空對空通訊的研究熱點。
　　目前無線激光通信面臨的主要問題是：光載波在大氣信道中傳輸時受大氣的不同效應的影響導致載波信號質(zhì)量變差，系統(tǒng)性能降低。本文主要將

2、低密度奇偶校驗編解碼技術(shù)（Low Density Parity-check Code,LDPC）應用在系統(tǒng)中，研究該編解碼技術(shù)對系統(tǒng)誤碼率性能的改善。
　　研究了無線激光通信中的圓偏振位移鍵控的相關(guān)機理，包括光載波的偏振態(tài)的描述及圓偏振位移鍵控的實現(xiàn)方法。闡述了低密度奇偶校驗碼編解碼技術(shù)的相關(guān)原理，包括構(gòu)造生成矩陣和利用生成矩陣進行LDPC碼的編碼的方法，以及應用相關(guān)的解碼算法來對光載波傳輸?shù)男畔⑦M行解碼的方法。
　　分析了

3、大氣的氣體分子或原子對光載波的吸收作用和大氣信道中的粒子對光載波的散射作用引起的損耗，用大氣對光載波的透過率來代表上述兩種效應對大氣信道的影響，分析了能見度和傳輸距離對大氣信道透過率和衰減系數(shù)的影響。之后利用科爾莫格羅夫的湍流理論推理了大氣湍流的關(guān)系表達式，并且討論了海拔高度和風速對大氣信道折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)的影響。研究表明，大氣信道的衰減系數(shù)隨能見度的增大而減小，透過率隨能見度的增大而增大。
　　搭建了無線激光通信仿真系統(tǒng)，對比了應

4、用LDPC編解碼技術(shù)前后系統(tǒng)性能的影響。將生成的LDPC碼導入到無線激光通信仿真系統(tǒng)中，對比應用LDPC碼前后系統(tǒng)各項性能指標是否改變。分別將LDPC編解碼技術(shù)分別應用在單路接收FSO仿真系統(tǒng)和雙路差分接收FSO系統(tǒng)中后，系統(tǒng)性能的改善情況。通過數(shù)據(jù)分析了LDPC編解碼技術(shù)對系統(tǒng)的誤碼率的改進作用，以及傳輸距離和發(fā)射功率對系統(tǒng)的影響作用。并且搭建了無線激光通信系統(tǒng)實驗平臺，將LDPC編解碼技術(shù)應用到實驗平臺中，通過數(shù)據(jù)采集及后續(xù)的處理，