大气激光通信系统探测器阵列分集接收技术研究.pdf

摘 要 大气湍流导致的光强起伏严重衰减了光束传输能量，降低了通信质量。为了减小 大气信道衰减，提高通信效率，采用探测器阵列分集接收技术。探测器孔径与灵敏度 成反比，当孔径过大，信噪比和灵敏度下降。探测器阵列分集接收技术可实现高灵敏 度、大有效接收面积探测，提高了功率增益。APD光电探测器因其载流子的雪崩效应而 具有几百倍的内部增益，灵敏度较高，是大气激光通信系统的理想器件。 在接收合并控制电路中，首先，选取低噪声、高带宽前置放大器进行初级放大； 再次，由主放大器进行线性放大，斯密特触发器整形滤波，采用FPGA技术对多路信号 合并，最后用锁相环技术提取时钟信号和进行数据判决。 接收合并技术是探测器阵列分集接收系统的关键。通过理论研究和仿真，当两路 分集接收时，最大比合并相对于无分集时信噪比改善因子提高了100％，等增益合并提 高了78．5％，选择式合并提高了50％。最大比值合并的性能最好、技术复杂，选择式 合并的性能最差、实现容易，等增益合并方式居于两者之间。需根据实际通信系统性 能选择合适的合并方式。 通过对探测器阵列分集接收系统分析研究，为空间激光通信接收系统设计提供了新 的思路。 关键词：大气激光通信大气湍流分集接收探测器阵列接收合并技术 Abstract that fluctuationcaused turbulenceattenuatesthe Intensity byatmospheric beam energy of andreducesthe of light thecommunication．Theuseof seriously quality thedetectoran．av diversity Canreducethe channelattenuation receptiontechnology atmospheric and improve communication sizeofthedetector’S isininverse to efficiency．The the aperture proportion valuesofsensitivity．Detector canachieve arraydiversity receptiontechnology high effectiveareaof sensitivity detectionand receiving，large improvepower has gain．APD becausecarriers internal highersensitivity hundredsoftimesthe