水平大氣信道對激光脈沖時域展寬特性影響研究.pdf

1、隨著21世紀的到來,人類進入了信息時代,信息的重要性急劇增加,信息量迅速增大,實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的實時高速數(shù)據(jù)傳輸變得異常迫切和重要。自由空間光通信以其傳輸數(shù)據(jù)率高、保密性好、功耗低、體積小、重量輕等許多明顯優(yōu)于傳統(tǒng)微波通信的特點被認為是實現(xiàn)全球范圍內(nèi)實時高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行緩?。目?美國、歐洲、日本已經(jīng)相繼開展了自由空間光通信系統(tǒng)的理論和應(yīng)用研究。
　　大氣信道是影響自由空間光通信系統(tǒng)性能的重要因素,其對激光信號的影響主要分為大氣散

2、射和大氣湍流兩種。隨著自由空間光通信系統(tǒng)通信速率的快速提高,大氣信道引起的激光脈沖時域展寬對通信系統(tǒng)誤碼率的影響越來越大,其嚴重制約了自由空間光通信系統(tǒng)的通信速率,所以研究大氣信道對激光脈沖時域展寬特性影響具有重要的理論和應(yīng)用價值。
　　本論文分別針對水平大氣信道中大氣散射和大氣湍流對激光脈沖時域展寬特性的影響進行了Monte Carlo仿真研究,并建立了同時考慮大氣散射和大氣湍流的Monte Carlo仿真模型,具體成果如下:<

3、br>　　(1)基于Mie散射理論建立了水平城市鏈路下大氣散射對高斯激光脈沖時域展寬特性影響的Monte Carlo仿真模型,考慮到仿真結(jié)果的準確性,本仿真中利用散射元的參數(shù)實時計算每次散射的非對稱因子g?；谠撃Ｐ?分析了大氣散射引起的激光脈沖時域展寬與傳輸距離、大氣能見度、波長、接收端口徑、初始脈沖寬度和光束跟蹤誤差等因素的關(guān)系,并給出了減小大氣散射引起的激光脈沖時域展寬的優(yōu)化方案。
　　(2)基于幾何光學(xué)原理和大氣湍流球泡模

4、型,建立了水平鏈路下大氣湍流對高斯激光脈沖時域展寬特性影響的Monte Carlo仿真模型?；谠撃Ｐ?分析了大氣湍流引起的激光脈沖時域展寬與傳輸距離、大氣折射率起伏標準差Δn、波長、接收端口徑、初始脈沖寬度和光束跟蹤誤差等因素的關(guān)系,并給出了減小大氣湍流引起的激光脈沖時域展寬的優(yōu)化方案。
　　(3)在大氣散射模型和大氣湍流模型的基礎(chǔ)上,建立了水平鏈路下大氣信道對高斯激光脈沖時域展寬特性影響的Monte Carlo仿真模型,并探討