大氣光通信中的自適應(yīng)編碼研究.pdf

1、在目前強度調(diào)制式的無線光通信系統(tǒng)中,由于存在大氣湍流和衰減致使光信號產(chǎn)生隨機衰落。從理論上來講,可通過提高發(fā)射功率來克服衰落,但在實際中大功率、高速率的激光器制造很困難,而且也不經(jīng)濟。另外輸出的光功率太大對人眼的安全會造成傷害。所以信道編碼技術(shù)應(yīng)用于無線光通信的研究己得到重視。信道編碼技術(shù)可以有效提高傳輸質(zhì)量,但會占用系統(tǒng)帶寬,且不同的編碼方式其糾錯能力不同,直接影響通信傳輸質(zhì)量和速率。因此,傳統(tǒng)單一形式的信道編碼設(shè)計已不適用于在實際的

2、無線光通信系統(tǒng)中取得最佳傳輸速率。 自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)是一種既能改善傳輸質(zhì)量,又能充分利用信道資源的技術(shù)。它不以犧牲系統(tǒng)的誤碼性能為代價,而是通過對信道的準(zhǔn)確估計來改變發(fā)送功率、波特率、編碼方式等或者是綜合改變前面所述的各種參數(shù),最終達到提高頻譜效率,充分利用信道資源的目的。本文將自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)應(yīng)用于大氣激光通信中,重點研究了各種自適應(yīng)信道估計算法對無線光通信編碼方案的影響,并提出了改進方案。 本文首先從傳輸質(zhì)量和傳

3、輸效率的角度,闡述了自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)的作用并將其應(yīng)用于大氣激光通信。其次,在分析大氣衰減和大氣湍流對激光信號的影響之后,通過比較各種自適應(yīng)編碼方案,設(shè)計了一種適用于大氣激光通信的自適應(yīng)信道編碼方法--基于信道估計技術(shù)的開環(huán)自適應(yīng)信道編碼方案。然后,深入研究了各種信道估計技術(shù),如LS(最小二乘)、MMSE(最小均方誤差)、基于MMSE準(zhǔn)則的維納濾波、SVD(奇異值分解)等算法,并結(jié)合無線光通信的特點,對算法提出了改進。另外,還重點研究了