大氣光通信中波前畸變補(bǔ)償算法研究.pdf

1、無(wú)線光通信技術(shù)是伴隨著大功率半導(dǎo)體激光器和高靈敏度光電探測(cè)器件的日益完善而重新興起的一種無(wú)線光接入技術(shù)。由于無(wú)線光通信綜合了其他傳統(tǒng)無(wú)線通信和光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使得這種無(wú)線接入技術(shù)具有安裝方便，成本低，大容量和機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。因而在很多領(lǐng)域無(wú)線光通信技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 然而，無(wú)線光通信的信道是隨機(jī)的大氣信道，其中除了大氣對(duì)激光信號(hào)吸收、散射外，大氣湍流還使激光信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生波前畸變，這將嚴(yán)重影響無(wú)線光通信系統(tǒng)

2、的穩(wěn)定性和可靠性。
　　 為了解決由湍流引起的波前畸變所帶來(lái)的光通信系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，本課題提出了一種基于無(wú)波前傳感的自適應(yīng)光學(xué)新技術(shù)。并且將實(shí)數(shù)編碼的遺傳算法(GA)用于這種無(wú)波前傳感的自適應(yīng)波前畸變補(bǔ)償中。并對(duì)無(wú)波前傳感的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)和遺傳算法作深入的分析和研究。
　　 與傳統(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)相比，這種基于遺傳算法的波前畸變矯正技術(shù)不必預(yù)先測(cè)量波前相位畸變信息，而是采用無(wú)模型盲優(yōu)化的方式，以施特列耳比作為遺傳算法的適

3、應(yīng)度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光束波前畸變進(jìn)行補(bǔ)償。測(cè)量施特列耳比只用測(cè)量知道的參數(shù)是經(jīng)過(guò)焦平面針孔后的光強(qiáng)。
　　 本文采用實(shí)數(shù)編碼遺傳算法的方式來(lái)補(bǔ)償波前畸變。由于Zernike 多項(xiàng)式可以很方便的表示不同的相差，將幾種相差模式的疊加便可得到不同的波前畸變，所以本文所介紹的基于遺傳算法的波前畸變補(bǔ)償系統(tǒng)采用基于Zernike 多項(xiàng)式系數(shù)向量的方式對(duì)波前畸變進(jìn)行編碼。通過(guò)遺傳算法智能控制波前校正器以對(duì)畸變波前的Zernike 多項(xiàng)式的系數(shù)進(jìn)行