大氣湍流對軌道角動量新型通信復用體制干擾的應對方法研究.pdf

1、基于軌道角動量(OAM)復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，光的軌道角動量態(tài)在自由空間傳輸時，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OAM態(tài)復用通信干擾的應對方法具有重要的理論意義和參考價值。
　　本文從抑制大氣湍流對單OAM態(tài)的干擾影響和OAM態(tài)間的串擾影響兩方面進行研究。首先利用大氣湍流模型，數(shù)值模擬大氣湍流效應對 OAM光自

2、由空間傳輸?shù)母蓴_。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合信道糾錯編碼方法，研究了一種基于糾錯編碼抑制湍流干擾的OAM復用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，糾錯編碼方法可以有效地抑制大氣湍流噪聲對OAM復用FSO通信系統(tǒng)可靠性的影響。在弱、中強度湍流(Cn2<10-14)情況下，系統(tǒng)誤碼率可以降低1到2個數(shù)量級。
　　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復用FSO通信方案，通過Shark-Hartmann波前糾正

3、方法，獲得相位補償，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 OAM光束造成的失真影響，在弱、中、強大氣湍流下都能使系統(tǒng)性能得到一定程度的改善。當使用l=-2，-1，+1，+2子信道時，系統(tǒng)誤碼率可以降低0.5到1個數(shù)量級。
　　最后，論文研究了一種基于線性解相關(guān)多用戶檢測的OAM復用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