大功率水下激光通信发射系统研究

水下无线光通信已成为实现水下高速数据通信链路的重要技术。由于水下无线光链路损耗大,散射效应显著,同时由于水下无线光信道对信号产生畸变和衰减,影响传输距离和速率。针对水下无线光信号在海水中衰减大、传输距离受限的问题,对水下大功率激光通信发射系统开展了专门研究,突破了长距离高速水下激光通信大功率发射的关键技术,以提高水下高速无线光通信系统的传输距离,满足水下长距离高速无线光通信对发射系统的性能要求。     

激光测距角反射器的特性研究

借助基本的光学理论,详细推导了角反射器特性本质的数学模型;从基本反射和折射原理出发,推导出当光线垂直入射、倾斜入射时的出射光线空间矢量,揭示出角反射器的本质特性;建立角反射器的直角误差对反射光线影响的数学模型;建立面形误差对反射光线影响的数学模型;由光反射的对称特性,揭示出光垂直入射、倾斜入射角反射器时,有效反射区域面积的计算方法;由衍射原理发散角的计算公式,推导出接收屏上衍射区域的计算公式;分析和仿真直角误差和面形误差对远场远射光强的影响.     

海面波动对无线光通信的影响

研究了大气—水下无线光通信下行链路中海面折射对光信道和光接收的影响,采用Windows三维图形函数Direct3D通过图形处理器(GPU)进行复杂的几何运算并实现光信道三维可视化,利用二维谱的海浪模型得出不同风速和风区等条件下海面的随机波动对光线簇传输路径、海底光斑和接收点光强的影响;根据仿真所得数据对接收端积分判决电路的时间常数、光强起伏和误码率三者之间的关系进行了分析,为跨界面传输的无线光通信系统设计提供预见性的动态信道模型参考。     

基于高效纠错码的无线光通信系统性能分析

介绍了弱湍流信道条件下光强闪烁的对数正态分布模型,结合大气信道特点,推导了自由空间光通信未编码系统和RS编码系统在开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)方式下的平均误码率公式,并用数值仿真的方法分析了它们的平均误码率性能。仿真结果表明,采用RS编码可以有效地增加信噪比增益,改善大气湍流对通信链路性能的恶化,能够提高系统的抗干扰能力,在无线光通信系统中将有一定的应用前景。     

无线光通信调制方式性能分析

无线光通信有多种调制方式,但缺少综合的分析.误码率(BER)是衡量无线光通信系统不同调制方式优劣的重要性能指标,如何正确统计误码性能显得尤为重要.介绍了无线光通信系统以及不同调制方式的基本原理,利用计算机仿真软件,研究在理想信道下实现无线光通信系统误码性能分析的方法,在对四种典型的无线光通信调制方式一OOK、PPM、DPPM和DPIM调制方式的符号结构分析的基础上,分析比较了上述四种调制方式的功率利用率、带宽利用率、传输容量以及抗码间干扰等性能.理论分析及仿真结果表明:DPPM和DPIM调制方式更加适合于未来无线光通信系统.为无线光通信调制方式的选取提供一定的参考依据,并指出其发展趋势.     

取样光纤Bragg光栅特性及其通信应用的研究

用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真.研究表明:随着光栅长度的增加和采样率、折射率调制深度的减少,反射峰的均匀性得到了改善,旁瓣的反射率变小,带宽明显变窄,而反射峰间隔保持不变.反射峰的间隔由光栅周期决定,与采样率无关.基于取样光栅的独特反射谱特性,对其作...     

光纤Bragg光栅折射率调制特性研究

在光纤Bragg光栅(FBG)中两个正反向模式之间会发生耦合,要了解光纤光栅的物理特性,提高反射率的精度,就需要深入研究光纤光栅的耦合模理论.通过光纤Bragg光栅的耦合方程,研究在不同的折射率调制深度的情况之下光纤反射谱变化,并用Matlab做仿真实验,结果发现光栅长度取2,5,10 mm,弱光栅、中度光栅、强光栅在折射率变化0.000 1时的反射谱带宽最大值分别是2.015 0×10-11,5.276 7×10-11,9.2143 ×10-11.计算表明:在固定光栅长度情况下,每0.000 1折射率变化所导致的反射谱带宽变化值在任意反射带中都相对稳定,其中,弱光栅反射谱最小,中度光栅反射谱次之,强光栅反射谱最大.     

一种波分复用无源光网络的ROF基站上行链路及其系统

成果描述：本发明公开了一种波分复用无源光网络的ROF基站上行链路及其系统,属于光通信领域。本发明的上行链路包括一个光耦合器,用于将下行链路中的信号耦合出一小部分输入多模激光器,一注入锁模多模激光器,用于产生模间距为毫米波频率的双模锁模光信号,上行信号通过对多模激光器进行调制直接加载到双模锁模光信号上进行传输,本发明的系统包括一个中心站和若干个包括上述上行链路的基站。     

基于OCDMA系统的光纤光栅频谱特性分析

该文研究了光纤布拉格光栅阵列的反射谱,分析了几种不同的切趾函数对旁瓣的影响。讨论了啁啾光栅的反射谱性能,结论表明了啁啾系数和折射率调制深度是影响啁啾光栅反射谱特性的主要因素,通过切趾技术可以改善啁啾光栅的性能,使其适用于OCDMA系统。重点分析了相移超结构光纤光栅(SSFBG)的原理,并设计出了一种码长31的gold码SSFBG编解码器,仿真了其反射谱曲线。     

APSK调制在基于OFDM可见光通信系统中的性能分析

在基于正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的可见光通信(Visible light communication, VLC)系统中,发光二极管(Light emitting diode,LED)的非线性特性是影响系统性能的一个重要因素。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(Amplitude-phase shift keying, APSK)调制与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。本文介绍了APSK调制的原理及其在基于OFDM调制的可见光通信系统中的应用,建立了基于APSK-OFDM调制的可见光通信系统模型,并与常用的基于正交幅度调制（Quadrature amplitude modulation, QAM）的OFDM系统性能进行了对比。仿真结果表明,在OFDM系统中,如果信道是理想的,QAM调制的性能要比APSK调制的性能好;但当考虑到LED的非线性特性时,后者的性能要明显优于前者。