無線激光通信系統(tǒng)中大氣傳輸特性研究.pdf

1、分類號號UDCCC密級級級學號號060810010439、砂瞬爭了，去軍碩士學位論文學科名稱:學科門類:指導教師:申請日期:摘要論文題目:無線激光通信系統(tǒng)中大氣傳輸特性研究學科:通信與信息系統(tǒng)研究生:馬冬冬導師:柯熙政教授簽名寫冬洛簽趟夢摘要激光在大氣中傳輸，會受到大氣中各種因素如霧、雨、大氣散射與吸收的影響，使信號能量衰減，能否將大氣激光通信推廣應用的關鍵在于大氣激光通信系統(tǒng)能否克服氣候因素的影響，實現(xiàn)全天候通信。因此，對激光大氣傳輸

2、特性的研究具有十分重要的意義。本文首先介紹了光在大氣中傳輸?shù)幕纠碚摵徒浀涞那蛐瘟Ｗ由⑸淅碚?。在此基礎上計算了單球粒子對光的散射對于群體粒子中光的衰減，主要采用單次散射近似公式，鑒于我們在通信中主要考慮的是前向散射，結合AdarshDepak和O.H.Vanghan提出的前向散射修正系數(shù)，得出前向散射修正后的新的衰減公式。另外，對于偏振光的傳播采用基于stokesMueler關系的單次散射模型為基礎的MonteCarlo方法，得到了單球

3、粒子以及大氣傳輸散射光的退偏。最后，對于脈沖信號的大氣傳輸，通過求解雙頻相干函數(shù)得到脈沖的展寬和延時。主要的研究工作如下:1.編寫了單球粒子散射光強分布程序，可以仿真有效粒子半徑內不同波長的激光對雨、霧、沙等單個球形粒子的散射光強分布以及散射、吸收和衰減效率因子。2.推導了前向散射修正公式，分別針對不同波長的激光，仿真雨、霧、沙天氣下單次散射及前向散射修正的衰減曲線。3.計算了單球粒子對偏振光散射的偏振角分布圖，在此基礎上并利用MC方法

4、對霧、沙的退偏做了仿真。4.求解了表征光波在隨機介質中傳播的雙頻相干函數(shù)，并仿真不同脈寬的高斯和矩形脈沖經過不同能見度霧介質后的展寬和延時。本課題的研究結果表明天氣條件對激光傳輸?shù)挠绊懞艽?，為了提高通信的可靠性就得掌握一定的激光大氣傳輸知識，研究結果對激光器和探測器的選擇以及光學系統(tǒng)的搭建有重要的指導作用，另外對研究大氣中的粒子對光散射也具有實際的參考價值。關鍵詞:大氣激光通信Mie散射偏振光脈沖本課題來源于陜西省自然科學基金(2007