1 陆军工程大学 通信工程学院, 南京 210001
2 中国人民解放军 31121部队
为进一步分析艾里光在光通信中的可行性, 以艾里光为载波, 研究了弱湍流下基于对数正态分布湍流信道模型的自由空间光(FSO)通信系统的平均误码率、中断概率及平均信道容量, 与相同湍流条件和传输距离下以高斯光为载波的FSO通信系统性能进行了对比, 同时讨论了艾里光自身的光束宽度、指数截断因子及传输距离对系统性能的影响。仿真结果表明, 在湍流条件及传输距离相同时, 基于艾里光的FSO通信系统的性能明显优于基于高斯光的FSO通信系统性能, 且随着平均信噪比的增加, 以艾里光为载波的链路性能优势体现更为显著。
艾里光束 自由空间光通信 弱湍流 对数正态分布 性能分析 Airy beam, free space optical communication, weak
1 西安航空职业技术学院 人工智能学院, 西安 710089
2 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
与直接探测相比, 相干探测具有响应速度快、检测灵敏度高和滤波性能好等优点, 是提高无线光通信系统接收灵敏度的关键技术。总结了国内外在无线光通信系统相干探测领域的研究进展, 同时介绍了西安理工大学在相干探测技术方面的研究工作, 主要包括与无线光相干通信有关的大气湍流抑制、到达角起伏、振幅起伏、信道噪声、光信号偏振、本振光功率和光源线宽等因素对相干探测系统性能的影响以及副载波调制非光域外差探测系统在理想信道和非理想信道的性能分析。最后, 对无线光相干通信系统的发展方向进行了展望。
无线光通信 相干探测 大气湍流 检测灵敏度 相干增益 wireless optical communication, coherent detection
1 北京邮电大学 电子工程学院, 北京100089
2 桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004
3 中国电子科技集团公司 第三十四研究所, 广西 桂林541004
针对空间激光骨干网中卫星链路采用高级在轨系统(AOS)帧进行数据传输、星上资源有限和数据传输时延较长等特点, 为了在卫星光网络中实现标签交换和流量工程, 首先对标准的基于路由受限标签分发协议(CR-LDP)进行了改进, 包括对协议消息大小设置定长, 设计面向无连接的传输层协议, 减小协议开销和对双向标签交换路径(LSP)的建立流程进行改进, 然后进行了软件仿真和硬件测试。结果表明: 改进后的CR-LDP在建链时资源消耗更小, 支持双向LSP建立且流程简单有效。
卫星光网络 星间激光链路 标签分发协议 流量工程 satellite optical network, intersatellite optical VxWorks
兰州理工大学 计算机与通信学院, 兰州730050
为进一步提高大气光通信系统的速率和可靠性, 提出一种采用反向传播(BP)神经网络辅助检测方案以改善脉冲位置调制(PPM)和正交相移键控(QPSK)混合调制的超奈奎斯特(FTN)大气光通信系统误码率。对BP神经网络进行离线训练来提取信道特征, 从而改善了系统在时变大气信道下的误码性能。仿真结果表明: 与最大似然检测相比, 在加速因子为0.8, 误码率为10-3, 滚降因子分别为0.6和0.7时, 该方法的系统误码性能可依次提高2.0 dB和1.5 dB; 在加速因子为0.8, 误码率为10-4, 滚降因子分别为0.8和1时, 系统误码性能可依次提高2.0 dB和1.8 dB。
超奈奎斯特 反向传播神经网络 混合调制 误码率 faster-than-Nyquist, back-propagation neural netwo
郑州轻工业大学 计算机与通信工程学院, 郑州450002
为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径, 结合激光通信视距传输和长距离传输的特性, 提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究, 然后在传统路由算法的基础上对RA-ACA进行优化, 最后进行了仿真对比实验。仿真结果表明: RA-ACA收敛路径上的剩余总能量高于TACA约 5kW·h, RA-ACA保留节点信息素时收敛速度提高了50%。
深空通信 激光通信 链路性能 deep space communication, laser communication, lin
1 北京遥感设备研究所, 北京 100039
2 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001
星载空间激光通信终端具备设备体积小、通信速率高和保密性强等优势, 是未来大规模星座组网的首选方案。为进一步提升激光通信终端的通信速率和实用性, 采用非相干激光通信技术、无信标捕获技术、前置光放大与单模光纤耦合技术和3D打印导热一体化技术, 研制了基于摆镜架构的同轨、异轨2种型号激光通信终端, 并完成了动态捕获跟踪、高速通信试验和环境适应性试验。同轨、异轨2种型号产品重量分别为12 kg和14 kg, 在1 mrad不确定区域内平均捕获时间为12.4 s, 通信速率可达10 Gb/s@4000 km, 经过前向纠错编码后误码率小于10-7。
卫星通信 空间激光通信 非相干高速通信 无信标捕获 摆镜式终端 satellite communication, space laser communication
1 南开大学 电子信息与光学工程学院, 天津 300350
2 南开大学 现代光学研究所, 天津 300350
3 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519000
为提高多口径发射的自由空间光通信系统性能, 以“海洋高速通信网络关键技术研究与验证”项目为背景, 提出了平均误码率(BER)的解析表达式。通信系统采用典型的强度调制直接探测(IMDD), 工作在由指数威布尔(EW)分布模型描述的湍流环境中。分析了系统在不同信道参数下的孔径平均效应, 以及不同发射口径数和通信速率对平均BER的影响。仿真结果表明: 低通信速率下多口径发射系统具有良好的湍流抑制能力, 高通信速率下不同发射口径的到达时间差会增加通信系统的误码概率。
自由空间光通信 大气湍流 多口径发射 指数威布尔分布模型 free space optical communication, turbulent atmosp
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048
光学天线在自由空间光通信系统中发送或者接收光信号, 天线结构决定系统的检测性能。详细介绍了光学天线基本结构、卡塞格伦光学天线的研究进展、无独立信标瞄准、捕获和跟踪(PAT)系统和一点对多点通信光学天线, 展望了光学天线未来的研究方向。
自由空间光通信 光学天线技术 卡塞格林系统 无独立信标光系统 一点对多点天线 free space optical communication, optical antenna
