空间激光通信高速多制式光调制技术

空间激光通信调制技术以幅度调制和相位调制为主,单一通信终端只能适应特定的调制格式,灵活性较差,存在星间链路组网应用的局限性。文章基于数字处理的光调制技术,采用LiNbO₃晶体正交相位调制器,结合闭环偏压控制算法,实现了光调制格式、调制速率可变的星载光调制器,并针对空间应用对幅度调制和相位调制方式进行了优化,最大化光纤放大器效率。该技术硬件实现了625Mb/s~5Gb/s通信速率分档可调,OOK,BPSK和QPSK调制格式可变,发射EVM优于9%,实际引入灵敏度损耗小于1dB。该调制器已经完成所有空间环境试验,可广泛适用于各种体制的激光通信终端,进行星地、星间激光通信建链。同时,该调制器具备模拟调制的功能,可实现星间微波光子信号的透明转发。     

激光信号的空间光调制关键技术综述

空间光调制技术是利用各种手段对光波在空间上的传输状态进行加工处理和控制的一项技术,被广泛应用于光通信、光学印刷,以及神经网络计算等领域。文章对激光信号的空间光调制技术目前的国内外研究现状进行了详细的分析,对空间光调制技术目前存在的技术挑战进行了详细阐述,并展望了今后该技术的发展方向。     

可调激光通信传输系统的信号调制方法研究

考虑到可调激光通信传输系统的信号振幅控制效果较差的问题,导致信号误比特率较高、安全性能差。为此,设计新的应用于可调激光通信传输系统的信号调制方法。根据信号种类,构建可调激光通信传输系统信号模型。设计新型振幅调制方法,控制系统中信号噪声量。对通信信号多比特差分进行检测,剔除信号中高斯白噪声,降低噪声影响。仿真实验结果表明,本方法在最大信号增益下误比特率最低达到0.02;信号脉冲为L=8时误比特率最低达到0.01;增加干扰信号分量情况下误比特率最低达到0.01,在多种实验环境中均可降低信号调制误比特率,同时对信号进行调制的精度始终保持在90%以上,具有较好的性能。     

光纤通信系统相移调制格式的仿真研究

新型光调制格式是高速率、长距离、大容量光纤通信系统的新技术之一,其中基于光相移调制格式的系统,与基于光强度调制的系统相比,有较高的接收机灵敏度和较大的非线性容限,成为40Gb/s光传输系统的首选调制格式。文章在Opti System7.0软件平台搭建了一个40Gb/s单信道1200km的光纤传输系统模型,并对DPSK格式在长距离高速率系统中的抗非线性效应和抗色散能力两个方面来进行了仿真研究。仿真结果表明,在40Gb/s的高速传输系统中,DPSK的抗非线性效应能力明显高于NRZ,更适合于在长距离高速率系统的传输,且载波抑制的DPSK信号能提高DPSK的抗色散能力。     

空间激光通信系统应用现状及发展趋势

空间光通信的基本原理为:信息电信号通过调制加载在光上,通信的双端通过初定位和调整,再经过光束的捕获、瞄准、跟踪建立起光通信的链路,然后再通过光在真空或大气信道中传输信息。     

光传输系统中高效利用带宽的调制格式研究

随着人们对信息的需求爆炸性增长,对光纤传输容量需求的不断提高,频谱资源的合理利用变得越来越重要,高效率的调制格式已成为当前研究重点之一。文章基于光信号表达式,结合复用技术对调制格式进行分析,重点研究分析了双极化四相相移键控、偏振复用十六进制正交幅度调制、轨道角动量三种调制格式的原理和研究应用,最后瞻望了未来高速光通讯的发展。     

光通信中多进制调制格式传输方法分析

在互联网新技术的发展带动下,互联网业务有了大幅度增长,同时也衍生出一些新业务,这就促使光通信网络的传输速率不断增加.新型码型调制格式作为高速光传输系统的关键技术之一,不仅可以避免传输系统中的传输损伤,而且可以改善高速光通信系统的传输性能.本文主要对当前光通信中的多进制调制格式的传输方法进行了分析.     

基于调制激光的自由空间无线传输系统的研究

利用调制光进行自由空间的信息传输一直是通讯领域的研究热点。合理设计调制、接收电路和通讯时序过程是实现时效通讯的关键。为了延长目前可见光通信的传输距离,提高通信系统的抗干扰性,从短距离通讯应用背景出发,采用可调制激光作为光源,PIN光电二极管作为接收器件和RS232作为通讯协议,设计了一套信号传输系统。     

空间光通信中调制与编码技术研究

调制和编码是提升空间光通信性能的重要技术之一,对它们的研究具有重要意义。本文主要研究与介绍了目前空间光通信中主要用到的调制和编码技术,并对它们的性能进行了比较,所得出的结论对于以后如何在实际中提高光通信系统的抗干扰能力,实现更好的无线传输性能给出了理论指导。     

多维多阶调制格式产生方案的比较研究

随着带宽需求的不断增长,多维多阶调制格式成为目前研究的热点.文章对8PSK(3阶相移键控)、8QAM(3阶正交调幅)和16QAM(4阶正交调幅)的实现方式从原理和拓扑结构上进行了综合性的比较研究.使用已商用的调制器件,通过串行或串并混合的结构配置,可以得到8PSK、8QAM和16QAM的调制光信号;而使用并行结构的配置...     

无线激光通信类脉冲位置调制性能比较

为了比较各种类脉冲位置调制性能,对类脉冲位置调制的编码结构、平均发射功率、带宽需求、传信率、功率谱密度、信道容量等进行了比较,分析了其性能特点及使用场合.结果表明,开关键控调制方式容易实现,但功率利用率低;脉冲位置调制方式提高了功率利用率,但是带宽效率差,同时需要符号同步;数字脉冲间隔调制结构复杂,缩短了符号长度,带宽效率高,不需要符号同步;双头脉冲间隔调制方式提高了带宽效率和传输容量,不需要符号同步,大大简化系统实现复杂度.     

集成薄膜晶体管液晶空间光调制器光调制特性的实验研究

提出一种测量液晶空间光调制器（liquid crystal spatial light modulator．LCSLM）光调制特性（振幅调制特性和相位调制特性）的新方法。采用Mach-Zehnder干涉仪光路，在其中一臂中引入4f成像系统。把LCSLM放置在4f系统的输入面上作为图像输入器件，用位于4f系统输出面上的高性能CCD记录输出图像或输出图像与参考光的干涉条纹。根据输出图像的强度和强度均匀性测量LCSLM的振幅调制特性；根据干涉条纹分布测量LCSLM的相位调制特性。与已有方法相比，该方法不仅可测量LCSLM的振幅和相位调制特性曲线，还可测量器件单个像元上的振幅和相位调制特性。文中以一种薄膜晶体管扭曲向列型LCSLM为例，测量了其振幅调制响应曲线、振幅调制均匀性和相位调制均匀性，实验结果证明了该方法的正确性和实用性。     

空间激光通信发展现状及组网新方法

针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间激光通信及组网方法。结合我国空间激光通信发展现状与不足,总结并分析了相关领域的关键技术。     

QPSK空间相干激光通信仿真与实验北大核心CSCD

相干激光通信因其具有高通信速率、复杂编码格式、极高灵敏度,已成为星间高速数据通信的重要技术之一。本文设计了一种QPSK空间相干激光通信系统链路,给出发射端二进制电信号到激光载波相位的调制映射表,和接收端激光载波相位到二进制电信号的解调映射表。对设计的空间相干激光通信系统链路进行数字化仿真,以星座图的EVM作为核心指标衡量系统性能,仿真分析接收端入射光功率、接收端光放大器噪声系数等因素对EVM的影响。根据仿真结果搭建相应通信链路,在输入光功率为-45 dBm、-48.5 dBm时,经测试得到相应星座图EVM分别为17.8%、24.4%,与仿真结果较符合。     

激光通信系统中的光源调制技术研究

在信息技术、网络技术、激光器及探测器技术的高速发展和推动下,激光通信作为一种频带宽、速度快、不受电磁干扰和高保密性的通信技术方兴未艾,在军事和民用领域都具有巨大应用潜力.光源和探测器是激光通信系统中影响通信速率、通信距离和误码率的关键因素.本文论述了激光通信系统中光源的选择及针对选用的光源所采用的几种常用调制方式,并对...     

高速光通信系统调制格式的仿真研究

使用光通信系统仿真软件,对非归零（NRZ）、归零（RZ）、载波抑制归零（CS-RZ）和归零差分移相键控（RZ-DPSK）四种调制格式信号在40Gb/s单信道传输系统中的非线性效应和色散容忍度进行比较,并对四种格式信号在G.652光纤中的长距离传输进行了仿真,结果表明：CS-RZ具有更优的抗噪声能力,RZ-DPSK格式具有更优的非线性容忍度。在噪声受限系统中,G.652光纤作为传输介质,CS-RZ格式的传输性能最优。     

OOK与BPSK兼容激光通信性能分析

为适应空间激光通信组网技术,多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)调制,接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中,激光通信系统中散粒噪声、电子器件热噪声不可避免地会影响通信性能,在此基础上,进一步分析了强度调制器偏压点误差量与光学滤波器带宽大小对于非相干OOK和相干BPSK通信信噪比的影响。仿真结果表明：光学滤波器带宽对非相干OOK通信性能影响较大,接收光功率-46 dBm时,1 nm滤波带宽的非相干OOK信噪比开销约1.26;接收光功率-50 dBm以下时,20 nm滤波带宽的相干BPSK信噪比开销小于0.02。非相干OOK无编码通信灵敏度在1.25 Gbit/s速率时需满足-46 dBm@10^-6,光滤波带宽应不大于0.8 nm,强度调制器偏压误差应控制在半波电压的1%以内。在消共模噪声和优化光滤波带宽条件下,1.25 Gbit/s速率的BPSK无编码通信灵敏度满足-55 dBm@10^-6。