大氣環(huán)境對(duì)FSO信道的影響及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、自由空間光通信(Free Space Optical Communication，F(xiàn)SO)又稱(chēng)無(wú)線光通信，是以激光為載體在大氣中進(jìn)行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等信息的雙向傳輸，具有頻帶寬、保密性好、無(wú)需頻率許可、快速鏈路部署、組網(wǎng)靈活、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，它在解決光纖“最后一公里”的瓶頸效應(yīng)、軍事保密通信和應(yīng)急通信等方面有著良好的應(yīng)用前景，受到國(guó)內(nèi)外普遍重視。但是近地面無(wú)線光通信由于受到大氣衰減、大氣湍流效應(yīng)等大氣環(huán)境的影響，限制了FSO的通信距離和

2、應(yīng)用，使得大氣信道的研究成為FSO的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對(duì)上述問(wèn)題和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了較深入的理論分析與研究，主要內(nèi)容如下：
　　 (1)分析了光在大氣中傳輸過(guò)程中受到大氣信道的衰減因素，討論了大氣吸收、大氣散射、大氣湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊懀髿馕蘸痛髿馍⑸湟鹆斯饽芰康乃p，即大氣衰減效應(yīng)。重點(diǎn)研究了基于Mie散射理的氣溶膠的衰減，分析了霾粒子、云霧和雨的衰減。
　　 (2)研究了大氣湍流引起了光強(qiáng)的起伏、光束漂移和展寬等，

3、推導(dǎo)并仿真了光強(qiáng)閃爍效應(yīng)對(duì)FSO系統(tǒng)的誤碼率的影響，比較了單孔徑發(fā)射和多孔徑發(fā)射以及在多孔徑發(fā)射下的系統(tǒng)誤碼率，結(jié)果表明：長(zhǎng)波長(zhǎng)、多孔徑發(fā)射能夠有效降低系統(tǒng)誤碼率的影響?；诨莞?菲尼爾和基爾霍夫衍射理論，推導(dǎo)了接收面上的光強(qiáng)，以高斯光束為例，用matlab8.0的GUI可視化界面，仿真在不同湍流強(qiáng)度、不同傳輸距離時(shí)的光斑的變化，得出一些有益的結(jié)論，為實(shí)驗(yàn)和工程提供依據(jù)。
　　 (3)分析比較了適用于自由空間光通信的五種調(diào)制方