激光通信中DPPM调制解调技术的FPGA实现

调制与解调是大气激光通信中的一项关键技术。为了进一步提高传输通道抗干扰能力,在大气激光通信系统提出了脉冲位置调制(PPM)技术,它具有较强的抗干扰能力,能够很好地满足信号传输要求。通过对脉冲位置调制原理的分析,提出了一种基于PPM调制解调的改进方法——差分脉神位置调制(DPPM),使用QuartusII 8.1软件,编写verilog代码,经过反复调试和实验,验证了设计的可行性。     

移动大气激光通信中接收视场角的研究与分析

在移动大气激光通信中，通常采用信号光和信标光来完成信号的捕获、跟踪、定位以及通信。畅通的通信链路以及稳定的接收信号对通信的建立是至关重要的。如何计算信号、信标光的接收视场角的大小，是决定链路能否畅通，接收信号能否稳定的重要因素。对移动大气激光通信中接收视场角的设计进行了研究和分析，并根据大气激光通信传输方程和黑体辐射理论提出了一种计算移动大气激光通信中信号信标光发射接收视场大小的方法，为实现激光通信系统提供了参数的定量计算方法。     

基于非视线红外激光大气散射通信技术研究

为了实现非视线激光大气散射通信,根据米氏散射理论,建立了非视线通信链路模型,研究了1.06m激光的大气散射通信技术,分析了激光接收功率、激光发射功率、激光发散角、接收视场、探测器灵敏度、发射机倾角、接收机倾角、大气衰减和通信距离的关系,并搭建了试验原理系统,进行了1km距离的散射通信试验,获得了激光散射信号。结果表明,在一定的天气条件下,采用波长为1.06m的红外激光进行信号传输,有望实现远距离的大气散射通信。     

面向光纤通信的大气激光应急通信系统设计

应急通信是指在突发事故造成通信中断或通信阻塞情况下的临时通信。结合应急通信的特点,给出一个面向光纤的大气激光应急通信系统,较为详细地说明了该系统中应急数字光端机的各模块功能,分析了PPM调制和锁相环原理和作用,最后指出了应急通信系统的应用前景。     

面向光纤通信的大气激光应急通信系统设计

应急通信是指在突发事故造成通信中断或通信阻塞情况下的临时通信。结合应急通信的特点,给出一个面向光纤的大气激光应急通信系统,较为详细地说明了该系统中应急数字光端机的各模块功能,分析了PPM调制和锁相环原理和作用,最后指出了应急通信系统的应用前景。     

大气激光通信PPM调制解调系统设计与仿真研究

脉冲位置调制(PPM)是大气激光通信的关键技术之一,可以减少激光器的发射功率,增加通信距离。从实际出发,采用高速数字信号处理器(DSP)设计出PPM调制解调系统;同时介绍了PPM解调时对时隙同步和帧同步的处理方法。仿真结果表明,该调制解调系统具有较好的抗干扰能力,可以满足通信系统的要求。     

大气激光通信中光PPM偏振调制方案及其关键技术

大气中的雨、雪、雾等对大气激光通信的质量和可靠性影响很大.提出了一种光PPM偏振调制方式,采用改变水平和垂直偏振光束的强度,检测接收到的激光的偏振角进行编码.由于水平偏振和垂直偏振光通过的是同一条光路,在求解光偏振角时大气中的衰减可以相互抵消,因此光PPM偏振调制可以减少甚至消除大气信道对大气激光通信的影响.仿真结果表明:这种方法不但可以消除大气信道对激光通信质量的影响,而且可以成倍提高大气激光通信的码速率.     

激光通信中PPM调制性能研究

高功率、超远距离的光通信需要选择合适的调制解调方式,调制方式的选择是由系统的信道特性来决定的。PPM(Pulse Position Modulation)调制由于其功率利用率较高、传输效率高和抗干扰能力强等优点在光通信系统中被广泛应用。介绍了PPM的三种调制形式,并且对PPM调制系统的组成进行了研究,着重分析了PPM的调制性能,包括信号功率谱密度、信号的传输效率及误码率,证明PPM调制在保证一定的速率和传输功率尽可能小的要求下,是空间激光通信系统的最佳选择。     

星地激光通信中克服大气湍流效应研究进展

星地激光通信的关键问题是克服大气湍流效应对激光载波信号传输的影响。信号光束经过长距离大气信道传输后,相位不完整,波面受到畸变,导致接收端系统在解调信号过程中,通信误码率降低。根据国内外星地激光通信的研究进展和实验情况,介绍了几种克服大气湍流效应对高速率星地相干通信影响的方法及其原理。重点分析基于差分相移键控(DPSK)调制和干涉原理的相干探测技术在解调相位信息时克服大气湍流效应方面的优势,并对其进行了总结和展望。     

大气湍流对激光信号影响的数值模拟

为了分析大气湍流对传输在其中的激光信号的影响,依据随机信号与随机过程的相关理论,推导出无线激光通信系统的信噪比（SNR）、误码率（BER）的计算公式,探讨闪烁指数、大气结构常数以及激光波长对信噪比、误码率的影响,并且对信噪比和误码率在不同大气结构常数、不同激光波长下随传输距离的变化进行了数值模拟。结果表明：弱起伏条件下,闪烁指数的增大会导致通信质量的降低;大气湍流对激光通信系统的信噪比和误码率都有显著影响,对比不同激光波长对系统的影响发现,选用长波长激光信号可以增加信号传输的有效距离,抑制系统误码率的增长,改善无线激光通信系统的通信质量。     

基于小波变换的雪崩光电二极管信号检测方法

空间激光通信中的常用调制方式是脉冲位置调制(PPM)．雪崩光电二极管(APD)具有高增益、高灵敏度和响应速度快的特点，因而成为空间激光通信中的首选信号探测器件。针对空间激光通信的脉冲位置调制信道．分析了空间光通信系统中雪崩光电二极管探测噪声的特点和类别．根据小波变换具有提取信号局部特征的能力，提出了一种基于小波变换的雪崩光电二极管信号检洲方法。采用四种不同的阈值选择算法选取小波系数以恢复信号．并进行了初步的仿真实验和分析。结果表明，自适应阈值选择算法取得的信号恢复结果最佳．可有效减弱强背景噪声的影响．提高雪崩光电二极管信号检测系统的性能。     

一种基于RS码和MPPM的新型大气激光通信系统

为了进一步改善大气激光通信系统的性能,将具有强纠错能力的RS码和具有更强的传信能力和更高的带宽利用率的三脉冲的多脉冲位置调制(MPPM)技术引入了系统。实现了一种新型的大气激光通信系统,即基于RS码和MPPM的大气激光通信系统。实验结果表明,用FPGA实现的这种新型系统能够正确地完成二进制信息的传送。     

基于PIC单片机的PPM调制激光无线通信收发器

利用PIC中档单片机优越特性,实现参数全部由软件设定的PPM信号调制;用软件同时完成PPM 信号的编码和解码。以单片机最小系统实现一个简洁可靠、成本低廉的PPM调制全双工激光无线通信收发器,该收发器为两个数据终端之间提供一条透明的通用异步串行数据传输通道。     

Decoding with Stretched Pulses in Laser PPM Communications

The design and performance of optical PPM communication systems with ideal (rectangular) pulses have been well documented. However, many optical channels (fibers, atmosphere, clouds) are extremely dispersive to narrow pulses, producing receiver pulses that are spread (stretched) in time. This stretching produces interslot interference within a PPM frame, and if severe enough, can stretch over several frames (intersymbol interference). In this paper, laser pulse stretching in optical PPM formats is investigated in terms of performance degradation and decoder design alternatives. Several methods are considered for combating the pulse stretching, including pulse equalization, extended pulse integration, and pulse shape matching. Performance of these methods is compared for the case of exponential stretching and Gaussian statistics.     

Impact of pointing errors on performance of a ground-to-satellite laser uplink communication system based on M-ary pulse position modulation

The laser beam propagating in the ground-to-satellite laser communication system is affected by intensity scintillation due to atmospheric turbulence and pointing errors due to beam wander. These effects would greatly degrade the system performance. Pulse position modulation (PPM) is a power-efficient modulation scheme to overcome this problem. The effect of pointing errors on the performance of a ground-to-satellite laser uplink communication system with M-ary PPM is analyzed in this paper. The results show that pointing error degrades the system performance, and the effect is more significant for a shorter work wavelength. This work benefits the ground-to-satellite laser uplink communication system with M-ary PPM design.     

大气散射对合成孔径激光雷达回波信噪比的影响

回波信号功率是影响雷达探测分辨率的重要因素.结合大气散射对激光传输的影响,建立了波长为200～1200 nm的激光传输中大气散射衰减的数学模型,并埘该模型进行了仿真分析,得出激光大气传输过程中大气散射作用对激光衰减及其回波信噪比影响的规律.