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在逆向调制无线光通信系统中，大气湍流对系统的影响大于传统的无线光通信系统。本文研究了一种基于逆向端调制器分集的逆向调制无线光通信系统，以减小大气湍流对系统的影响。利用相位屏法，建立了弱湍流下的激光大气的传输模型，对比分析了逆向调制无线光通信系统逆向端逆向调制器分集和不分集分别所受到的大气湍流的影响。结果显示在相同情况下，逆向调制无线光通信系统在逆向端对逆向调制器进行分集能抑制大气湍流对系统的影响，使整个系统的闪烁指数下降。

设计了基于单光源的全双工可见光通信系统,实现了可见光兼具照明和通信的功能。利用“猫眼”逆向调制器对下行光信号进行两次调制,将上行信息调制到下行光信号上并反射回主动端。实验表明,单光源可以实现全双工可见光通信链路,并且使上下行链路的通信互不干扰,通信效果良好。

研究了逆向调制光通信回波反射链路中的大气湍流效应及抑制方法。利用相位屏方法模拟大气湍流效应, 建立了弱湍流情况下高斯光束在传统无线光通信和逆向调制光通信中的传播模型, 对比分析了高斯光束在传统自由空间光通信单向链路和逆向调制光通信双向链路中大气湍流引起的闪烁指数。结果显示大气湍流对逆向调制光通信回波反射链路的影响远大于对传统自由空间光通信中单向链路的影响。还研究了孔径平均效应对逆向调制光通信中回波反射链路中闪烁指数的影响。结果表明, 对于逆向调制光通信, 大的接收孔径对于大气闪烁的抑制依然有效。

针对室内可见光通信系统中全光通信链路不易实现的问题,设计并搭建了一种基于离焦型猫眼逆向调制方案的室内可见光单光源全双工通信系统。该系统上下行链路相互独立,克服了传统单光源双工通信系统需要收发两端配合通信的不利因素,无须增加额外的光源就可以实现全光链路的双工通信。实验结果表明:该系统可在3.0 m的通信距离条件下实现下行5.0 Mbit/s、上行2.0 kbit/s的数据传输。

推导了最优误码率(BER)性能对应的判决门限计算公式,并在此判决门限基础上,推导出大气湍流影响下基于自适应判决门限的逆向调制(MRR)自由空间光通信(FSOC)系统BER解析表达式,推导过程考虑了判决门限本身的干扰和探测器噪声的影响。根据所推导的表达式,仿真研究自适应判决门限参数和调制消光比对BER的影响,仿真结果表明:自适应判决门限系统BER性能优于固定判决门限17.5 dB(误码率为10 ^-5,弱湍流),并且当训练数据比特位数大于3时,自适应判决门限系统的BER性能与根据瞬时信道状态信息计算判决门限系统的BER性能相近。

为了解决长距离逆向调制光通信系统中弱信号难以检测的难题, 将散斑检测方式用于逆向调制光通信中, 实现对逆向调制端弱小光信号抖动的检测.设计了系统方案和检测原理, 并实验完成了60 m距离上1.3 kHz数字信号的传输和330 m距离上模拟话音的传输.该检测方式简单、便宜、易于模块化, 在低速的逆向调制光通信系统中有较好的应用.

为了研究逆向调制器结构参数及接收距离对系统反射光特性的影响，通过建立“猫眼”目标离焦结构等效模型，采用几何光学方法对该模型进行理论分析，推导出表达反射光特性（发散半角、反射光斑半径、反射光功率密度）的相应计算公式并进行数值计算和实测实验。理论分析与实验结果表明：逆向调制器结构参数及接收距离对调制系统反射光斑半径和功率密度的影响明显且呈规律变化，减小透镜焦距、增大透镜口径、增大接收距离可以加快反射功率随离焦量变化速度，有助于改善调制效果。且一般情况下，正离焦的反射光发散半角小于负离焦的反射光发散半角。

介绍了逆向调制自由空间激光通信技术的原理和优势。分别对角反射器逆向调制器和猫眼逆向调制器的工作原理进行介绍，归纳这两种逆向调制器的不同实现类型及其特点，对逆向调制器的研究现状进行综述。概括了逆向调制自由空间激光通信技术的应用现状。讨论了逆向调制自由空间激光通信技术的关键技术和技术难点，展望了该技术未来的发展方向和应用前景。

介绍了两类典型光学逆向调制器的工作原理，分析了它们面临的技术难题及各自的优缺点。综述了光学逆向调制技术的发展状况，讨论了它在无线光通信中的重要作用。探讨了国内发展光学逆向调制技术的技术瓶颈。