城市空間光通信接收性能改善方法與應(yīng)用分析.pdf

1、目前，隨著移動(dòng)電話用戶的迅猛增長(zhǎng)和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推廣，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需要具有更高的帶寬和容量?，F(xiàn)有的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)已不能滿足這一要求，從而使3G成為當(dāng)今電信業(yè)的熱點(diǎn)。如何充分地利用現(xiàn)有資源，在最低投入、最快速度的情況下實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)有的第二代網(wǎng)絡(luò)2G向第三代網(wǎng)絡(luò)3G平滑過(guò)渡，成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商最為關(guān)注的問(wèn)題?！白杂煽臻g光通信”FSO(Free Space Optical communication)系統(tǒng)是一種物美價(jià)廉，有廣泛應(yīng)用前景和巨大市場(chǎng)潛

2、力的通信系統(tǒng)，成為城市空間通信的一種重要手段。FSO作為一種接入技術(shù)，因?yàn)槠渥陨碓谑┕?、帶寬、成本等方面的?yōu)點(diǎn)，在解決寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”瓶頸方面將有著重要的意義和作用，已逐漸成為各大通信運(yùn)營(yíng)商的首選接入方案之一。
　　作為一種視距范圍內(nèi)的自由空間激光傳輸技術(shù)，F(xiàn)SO在擁有不容置疑的優(yōu)勢(shì)同時(shí)，也存在其特有的一些問(wèn)題。由于光信號(hào)裸露在大氣中進(jìn)行傳輸，勢(shì)必會(huì)受到氣象條件的影響。雪、雨、霧都會(huì)影響FSO的通信質(zhì)量。但是常見(jiàn)的還是晴天，

3、而在晴天的條件下光波主要受湍流的影響，大氣湍流對(duì)光束的影響主要包括：光束閃爍、光束彎曲、像跳動(dòng)、光束擴(kuò)展等方面。
　　本文主要研究了城市空間光通信過(guò)程中的信道情況。由于大氣信道較復(fù)雜，大氣層中的各種粒子對(duì)通過(guò)它的光場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生吸收和散射，各種天氣情況如雨、雪、霧等對(duì)光束的影響更嚴(yán)重，即使是在晴朗的天空由于大氣湍流的存在，也會(huì)使光場(chǎng)強(qiáng)度受到影響。文章主要討論了大氣湍流對(duì)光束的影響，建立大氣湍流模型的理論，然后用這些推導(dǎo)在弱湍流信道條件

4、下光場(chǎng)空域和時(shí)域的相關(guān)特性，最后給出模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式，推導(dǎo)出了在存在湍流的情況下，光場(chǎng)強(qiáng)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，為后邊的討論奠定了基礎(chǔ)。
　　本文還討論了利用分集技術(shù)來(lái)增加通信概率。在城市空間光通信中，光信號(hào)的傳輸受大氣湍流的嚴(yán)重影響。這些影響包括光束的抖動(dòng)，光束的離散等，這些都會(huì)使接收端的光場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生衰落，從而使接收機(jī)的誤碼率增加。為了對(duì)抗衰落，分集技術(shù)是一項(xiàng)有效的措施。分集技術(shù)可以分為發(fā)射分集與接收分集以及它們的結(jié)合。當(dāng)多個(gè)發(fā)射器與