光無線通信(Optical Wireless Communications,OWC)技術(shù)使用光載波進行信息傳輸,能夠提供比射頻(Radio-Frequency,RF)無線通信更高的數(shù)據(jù)速率,為解決RF頻譜資源日益稀缺的問題提供新的視角。但室外OWC系統(tǒng),如自由空間光(Free Space Optical,FSO)通信系統(tǒng),會受到大氣衰減、瞄準誤差以及大氣湍流等的影響,導致系統(tǒng)的誤比特率(Bit-Error Rate,BER)性能降低;而室內(nèi)OWC系統(tǒng),如可見光通信系統(tǒng),使用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)照明和通信,數(shù)據(jù)速率受限于LED的調(diào)制帶寬。為了解決這些問題,本文將光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字相干檢測技術(shù)分別應用到室外和室內(nèi)OWC系統(tǒng)中,研究在瞄準誤差、大氣湍流和相位估計誤差共同影響下的相移鍵控(Phase-Shift Keying,PSK)系統(tǒng)的平均BER性能,研究基于放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplifyand-Forward,AF)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward,DF)中繼協(xié)議的混合RF/FSO傳輸系統(tǒng)的性能,以及搭建實驗平臺,驗證室內(nèi)高速OWC系...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-2FSO系統(tǒng)中由視軸誤差和抖動導致的瞄準誤差示意圖。

與可見光相似,近紅外光在大氣中傳輸時,也會受到雨、雪、霧,以及污染、灰塵、氣溶膠等微粒的吸收和散射,造成光功率的衰減[2]。雨雪微粒的尺寸遠大于激光波長,對FSO鏈路的影響較小;而霧霾的直徑跟激光波長相當,由此產(chǎn)生的散射效應最強[12]。在天氣晴朗時,大氣衰減的影響幾乎可以忽略,....

圖1-3基于SIM的光無線通信系統(tǒng)框圖。

相干FSO系統(tǒng)也能解決OOK系統(tǒng)因使用固定判決門限而導致BER出現(xiàn)平底效應的問題。相干光檢測,類似于RF和微波通信,利用本地本振(LocalOscillator,LO)激光與接收到的信號光進行相干混頻。若LO和信號光同頻,稱為零差檢測(Homodynedetection);若....

圖1-4室內(nèi)光無線鏈路分類。

對于定向LOS鏈路,一方面,發(fā)射機發(fā)射角較小,光束很窄;另一方面,接收機FOV很小,背景光噪聲的影響很小;再者,發(fā)射光不會照射到墻壁,天花板等散射體上,不受多徑散射(Multipathdispersion)的影響。因此,定向LOS鏈路能量效率最高,可實現(xiàn)較高的傳輸速率,但是這種....

圖2-1基于數(shù)字相干檢測的光POLMUX-QPSK無線傳輸系統(tǒng)框圖。

2.1引言數(shù)字相干檢測是光纖傳輸領域的技術(shù),不少學者把這一技術(shù)應用到FSO系統(tǒng)中,圖2-1基于數(shù)字零差檢測的POLMUX-QPSK光無線傳輸系統(tǒng)是一個典型的例子[32]。如圖所示,發(fā)射機由連續(xù)波(ContinuousWave,CW)激光源和雙偏振光同相/正交(Inphase/....

本文編號：3911496