多種光束在非柯爾莫哥洛夫湍流中傳輸特性及BER分析.pdf

1、隨著我們對激光的深入研究,激光的應(yīng)用范圍也逐漸寬廣。激光在大氣中傳播時大氣中的湍流效應(yīng)會對激光光束產(chǎn)生影響,這其中就包括大氣湍流引起的閃爍效應(yīng)。閃爍效應(yīng)會對大氣激光通信的穩(wěn)定度和可靠性產(chǎn)生影響,使其在傳遞信息時的誤碼率產(chǎn)生變化。所以研究湍流產(chǎn)生的閃爍效應(yīng)和誤碼率有著非常重要的意義。
　　本文介紹了大氣湍流的基本形成及其統(tǒng)計特性,并將Non-Kolmogorov湍流譜、海面湍流譜作為主要的內(nèi)容。首先,分析了Non-Kolmogoro

2、v湍流對高斯光束、平頂光束和環(huán)形光束的閃爍效應(yīng)并對其理論解析計算,討論了光束束腰半徑、光束階數(shù)、光源尺寸、波長、光譜指數(shù)及傳輸距離與閃爍指數(shù)及誤碼率間的關(guān)系。其次,分析并計算了海面湍流對平頂光束、環(huán)形光束的閃爍指數(shù),討論了光束階數(shù)及光源尺寸對閃爍指數(shù)和誤碼率的影響。研究了僅由大氣湍流引起的信噪比之下幾種調(diào)制對誤碼率的影響。最后,介紹了幾種減小閃爍和誤碼率的方法。結(jié)果表明:Non-Kolmogorov弱湍流下閃爍指數(shù)都是先隨光譜指數(shù)增大而

3、增大達(dá)到峰值后隨光譜指數(shù)增加而減小;高斯光束閃爍隨光束束腰增加而減小;對平頂光束閃爍隨其階數(shù)增大而減小,隨源尺寸增大而減小,隨波長增大而減小;對環(huán)形光束閃爍指數(shù)與兩個源尺寸的比例有關(guān);海面湍流下的閃爍指數(shù)比起形式類似的陸地湍流情況下的閃爍指數(shù)要稍小一些,但基本的變化規(guī)律與陸地情況基本一致;誤碼率隨閃爍增大而增大。利用平頂光束、環(huán)形光束的這些特性可以有效地減少閃爍進(jìn)而減少誤碼率,達(dá)到優(yōu)化大氣無線激光通信的作用;采用PPM調(diào)制可以有效地降低