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大气激光通信RS级联码的性能研究

作　者: 苏枫
导　师: 谭立英
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: 大气激光通信信道编码强度闪烁级联码
分类号: TN929.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

由于光波的波长短,频率较高,光通信相比于传统的微波通信具有通信容量大、保密性好,抗干扰能力强等优点。光在大气中传输会受到大气环境因素的干扰而产生误码,差错控制编码技术是保证通信可靠传输的一种有效手段,信道编码中的级联码具有很强的差错控制能力,因此,研究大气激光通信中的信道编码的级联码,具有重要意义。本论文首先介绍了空间光通信技术发展背景和国内外研究现状,接着介绍了国内一些高校对级联码的研究状况,为本论文的研究提供一定的参考。激光在大气中的传输,受到大气湍流的影响,这种影响主要由于大气分子折射率的随机变化引起的,并形成了光束漂移、像点抖动、光束扩展、光强起伏、相位起伏等现象,这些影响因素会使信号产生随机错误和突发错误,级联码既能纠正随机错误也能纠正突发错误,能非常有效的改善信道的通信质量。本文在介绍差错控制编码的基本概念和级联码基本理论后,分析了大气对激光传输的影响,增加考虑强度闪烁效应建立信道模型进行仿真分析,误码率达到10^-8,仿真结果表明采用RS+BCH级联码后比单个编码方式对信道的差错控制能力有了显著的提高,同时也验证了误码率随着闪烁强度的增加而增加,这与理论是一致的。为了进一步验证信道编码对信道的改善作用,本文搭建了信道编码的实验系统平台,将实验数据和仿真数据进行对比,实验数据与仿真结果基本是一致的,从实验上论证了RS级联码的优良特性。由于实验条件的限制,传输的数据量小,因此,针对该实验提出了改进的措施和意见,即采用硬件编码的方法,用高速率的数据采集卡,从而更真实有效的研究信道编码技术对信道的差错控制能力。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外空间光通信的发展及存在的问题  9-11
  1.3 大气激光通信中信道编码技术的研究现状  11-13
  1.4 本论文主要研究内容  13-14
第2章大气激光传输信道模型的建立  14-25
  2.1 信道编码概述  14-18
    2.1.1 差错控制编码中的基本概念  14-17
    2.1.2 差错控制方式  17-18
    2.1.3 差错控制编码的分类  18
  2.2 RS级联码的理论分析  18-21
    2.2.1 线性分组码  18-19
    2.2.2 RS级联码的理论概述与分析  19-21
  2.3 大气激光传输信道模型的建立  21-23
    2.3.1 考虑强度闪烁的大气信道模型的建立  21-22
    2.3.2 OOK调制和解调方法的分析和模型的建立  22-23
  2.4 本章小结  23-25
第3章 RS级联码的仿真分析  25-36
  3.1 simulink 仿真软件概述  25
  3.2 高斯信道中 RS级联码的仿真分析  25-28
  3.3 不同强度闪烁信道的RS级联码对误码率仿真分析  28-33
  3.4 不同RS级联码的仿真及其误码率性能分析  33-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章 RS级联码实验验证分析  36-50
  4.1 信道编码实验系统平台的搭建  36-39
    4.1.1 实验的原理及目的意义  36-37
    4.1.2 实验条件及其所需的仪器  37-39
  4.2 实验器材的调试  39-44
    4.2.1 激光器和声光调制器的调试  39-41
    4.2.2 数字采集卡的调试  41-43
    4.2.3 强度闪烁的归一化方差测试  43-44
  4.3 RS级联码的模拟实验结果及分析  44-49
  4.4 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-56
致谢  56

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