大氣光通信調(diào)制編碼技術(shù)研究.pdf

1、在大氣光通信系統(tǒng)中由于大氣信道的特殊性和隨機性,大氣吸收和散射使攜帶數(shù)據(jù)信息的光信號嚴重衰減,大氣湍流使信號光強閃爍發(fā)生波前畸變,導(dǎo)致通信系統(tǒng)的誤碼率上升,系統(tǒng)的可靠性降低。本論文研究的大氣光通信中的調(diào)制編碼技術(shù)是選擇合適的調(diào)制格式的編碼方式保證高傳輸速率和低誤碼率,能夠較好的降低大氣對光信息傳輸?shù)母蓴_,提高通信系統(tǒng)的可靠性和降低誤碼率以及克服信道的隨機性誤差。
　　本論文從大氣光通信系統(tǒng)的特點與實際系統(tǒng)中實現(xiàn)的可行性出發(fā),采用強

2、度調(diào)制/直接探測的方式,從理論上分析了幾種調(diào)制方式的性能,建立起具有加性高斯白噪聲干擾和乘性大氣湍流干擾的信道模型,理論推導(dǎo)了各種調(diào)制格式的平均發(fā)射功率、頻帶利用率、誤碼率表達式,并通過仿真研究了不同調(diào)制格式下的光信號性能,表明脈沖位置調(diào)制(PPM)信號在大氣中的傳輸性能相比其他調(diào)制格式最優(yōu),具有較高的功率利用率,但是需求帶寬大。尤其是PPM的調(diào)制階數(shù)越大,其抗干擾性能就越好,相應(yīng)的帶寬也越大,在實際的應(yīng)用中結(jié)合通信速率采用適宜的調(diào)制階

3、數(shù)可保證PPM調(diào)制信號的性能。
　　基于理論分析,本論文中設(shè)計并實現(xiàn)了以語音為信源的二進制開關(guān)鍵控(OOK)與4-PPM調(diào)制解調(diào)的大氣通信系統(tǒng),采用現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)作為調(diào)制編碼系統(tǒng)的核心,完成語音信號的調(diào)制編碼與解調(diào)通信系統(tǒng)實驗硬件平臺,詳細設(shè)計了語音信號4-PPM與OOK的調(diào)制與解調(diào)、發(fā)送與接收的FPGA硬件邏輯電路實現(xiàn)方法,完成各個功能模塊的時序仿真。采用論文設(shè)計的硬件實驗平臺,并設(shè)計合理的實驗方案完成了語音光信