衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、將光碼分多址(CDMA)技術(shù)應(yīng)用到衛(wèi)星光通信中，可以充分利用光波的巨大帶寬，使衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)具有適合突發(fā)、異步接入和多用戶共享信道的特點，同時還保持了CDMA技術(shù)在無線電通信中的抗干擾、保密、軟容量及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡單等特性，易于組建衛(wèi)星光通信網(wǎng)絡(luò)。由于衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)是功率受限系統(tǒng)，空間環(huán)境復(fù)雜，容易受到多種干擾噪聲的影響，需要針對衛(wèi)星環(huán)境和衛(wèi)星光通信技術(shù)的特點，研究衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)。 本文圍繞衛(wèi)星光C

2、DMA通信系統(tǒng)的系統(tǒng)方案、關(guān)鍵技術(shù)以及系統(tǒng)性能展開工作。概括分析了各種地址碼理論及特點，并根據(jù)陣列波導(dǎo)光柵(AWG)的特點，設(shè)計了多種AWG編解碼器。提出了寬譜空間光-單模光纖耦合系統(tǒng)實現(xiàn)方案，并分析了該耦合系統(tǒng)的性能。給出了衛(wèi)星二維光CDMA通信系統(tǒng)方案和系統(tǒng)模型，并分析了該通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。設(shè)計并建立了空間光CDMA通信實驗系統(tǒng)，實驗測量分析了該通信系統(tǒng)的性能。最后提出了一種基于波分和碼分相結(jié)合的衛(wèi)星光組網(wǎng)方案，并分析了網(wǎng)絡(luò)的吞吐

3、量性能。全文共分九章，主要內(nèi)容如下： 概述了光CDMA技術(shù)的基本原理和發(fā)展現(xiàn)狀，分析了在衛(wèi)星光通信系統(tǒng)中采用CDMA技術(shù)的必要性和可行性，提出了本文擬解決的問題及研究方向。介紹了衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)組成，并根據(jù)衛(wèi)星光通信和光CDMA通信技術(shù)的特點，分析了衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。 概括分析了各種地址碼的編解碼原理及各種編解碼器的結(jié)構(gòu)和特點。根據(jù)AWG的復(fù)用/解復(fù)用和循環(huán)特性，針對不同的

4、地址碼，設(shè)計了多種AWG編解碼器，并分析了信道串?dāng)_對光CDMA通信系統(tǒng)性能的影響。針對采用寬譜光源的衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)，分析了空間光—光纖耦合技術(shù)的基本原理及色差引起的軸向偏移等因素對系統(tǒng)性能的影響，并設(shè)計了寬譜空間光—光纖耦合系統(tǒng)。 提出了衛(wèi)星光CDMA系統(tǒng)方案和系統(tǒng)模型，并考慮各種干擾噪聲的影響，分析了衛(wèi)星二維光CDMA通信系統(tǒng)的性能。同時還分析了跟瞄誤差和大氣閃爍對衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)性能的影響。為了克服多址干擾對光

5、CDMA通信系統(tǒng)的影響，提出了一種基于附加信息的多址干擾消除技術(shù)，可以較好地克服多址干擾對衛(wèi)星光CDMA通信系統(tǒng)造成的影響，并詳細(xì)分析了其性能。 研究分析了波分復(fù)用(WDM)技術(shù)和光CDMA技術(shù)的特點及應(yīng)用，提出了一種基于波分和碼分相結(jié)合的組網(wǎng)方案，并分析了衛(wèi)星光WDM+CDMA網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能。 基于FBG編解碼器，建立了快跳頻空間光CDMA實驗系統(tǒng)，并通過實驗分析了該系統(tǒng)中FBG編解碼器等單元器件的性能