大氣湍流對(duì)軌道角動(dòng)量新型通信復(fù)用體制干擾的應(yīng)對(duì)方法研究.pdf

1、基于軌道角動(dòng)量(OAM)復(fù)用的自由空間光通信系統(tǒng)能極大地提升系統(tǒng)的傳輸速率，且不需要額外的譜帶寬。然而，光的軌道角動(dòng)量態(tài)在自由空間傳輸時(shí)，不可避免地受到大氣湍流(atmospheric turbulence)的影響。研究抑制大氣湍流對(duì)OAM態(tài)復(fù)用通信干擾的應(yīng)對(duì)方法具有重要的理論意義和參考價(jià)值。
　　本文從抑制大氣湍流對(duì)單OAM態(tài)的干擾影響和OAM態(tài)間的串?dāng)_影響兩方面進(jìn)行研究。首先利用大氣湍流模型，數(shù)值模擬大氣湍流效應(yīng)對(duì) OAM光自

2、由空間傳輸?shù)母蓴_。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合信道糾錯(cuò)編碼方法，研究了一種基于糾錯(cuò)編碼抑制湍流干擾的OAM復(fù)用FSO通信方案，分析系統(tǒng)誤碼率的變化。數(shù)值仿真結(jié)果表明，糾錯(cuò)編碼方法可以有效地抑制大氣湍流噪聲對(duì)OAM復(fù)用FSO通信系統(tǒng)可靠性的影響。在弱、中強(qiáng)度湍流(Cn2<10-14)情況下，系統(tǒng)誤碼率可以降低1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　然后，論文研究了一種基于波前糾正算法抑制湍流干擾的OAM復(fù)用FSO通信方案，通過(guò)Shark-Hartmann波前糾正

3、方法，獲得相位補(bǔ)償，糾正大氣湍流引起的OAM疊加態(tài)波前畸變。研究結(jié)果表明，Shark-Hartmann波前糾正方法能明顯減弱大氣湍流對(duì) OAM光束造成的失真影響，在弱、中、強(qiáng)大氣湍流下都能使系統(tǒng)性能得到一定程度的改善。當(dāng)使用l=-2，-1，+1，+2子信道時(shí)，系統(tǒng)誤碼率可以降低0.5到1個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　最后，論文研究了一種基于線性解相關(guān)多用戶檢測(cè)的OAM復(fù)用FSO通信方案。大氣湍流使得不同 OAM態(tài)間正交性不再保持，致使不同 OA