第七章大气激光通信系统.pptVIP

7.4.1 单脉冲脉位调制 单脉冲脉位调制（L-PPM），是将一个二进制的n位数据组映射为由2n个时隙组成的时间段上的某一个时隙处的单个脉冲信号。 如果将n位数据组写成M=（m1，m2，…，mn），而将时隙位置记为l，则单脉冲PPM调制的映射编码关系可以写成是 φ：l= m1 +2 m2 +…+2n-1 mn ∈{0，1，…，n-1} 例如，对于一个4-PPM调制： 若M=（0，0），则l=0； 若M=（1，0），则l=1； 若M=（0，1），则l=2； 若M=（1，1），则l=3； 单位传信率 用来比较不同调制方式的一个参数，是指每秒每赫兹传输比特数 γ=R/B（bit/（s·Hz）） 式中R是传输速率（bit/s）,B是信号带宽（Hz） 在相同传信率时，单脉冲PPM调制要求传输码率比OOK调制高，相应的带宽也大 PPM的功率及频带利用率两者之间的折中率较好，IEEE802.11委员会于1995年11月推荐PPM调制方式用于速率为0~10MHz的红外无线通信 7.4.2 差分脉位调制 差分脉冲位置调制（DPPM）是一种在单脉冲PPM调制基础上改进的调制方式。对于一个L-PPM码组，它的位数是固定的L位，其中一位为1，其他的位都为零。而L-DPPM的码组位数是不定的，它是由一串低电平后跟着一位高电平构成。 DPPM调制信号将PPM调制信号的一个码组中高电平以后的信号全部去掉。 在相同传信率的情况下，DPPM调制比PPM调制占用的信道带宽少，而与OOK调制相比，它的平均光功率要小。 DPPM调制后的信号数据量是不确定的，这限制了DPPM在某些系统中的应用。 7.4.3 多脉冲PPM调制 多脉冲PPM调制方式是将n个二进制的信息元映射为有M个时隙组成的时段上的多个脉冲。 实现上较为复杂。 7.4.4 解调及比较 在接收端，要对接收到的信号进行解码，最重要的就是对信号进行判决。对于无线光通信，不论是室内的光通信还是应用于室外的光通信或是空间光通信，由于各种原因，光脉冲总会有色散延时，脉冲波形会展宽，不仅会导致一个码组内码元的串扰，还会引起码组间信号的相互干扰。这对在接收端的判决解码会产生很严重的影响，需要想办法克服或尽量减小其影响。 7.5.1大气激光通信系统框图 7.5.2 系统各单元功能 1、电端机 电端机实现对信息的编码和还原。 2、线路编解码 线路编码实现前向纠错 3、光调制解调 光调制解调单元实现信号的电-光/光-电 转换。4、自动功率控制 自动功率控制电路，在不同的大气衰减条件 下，自动调整发送光功率，降低对接收机AGC电路 的动态范围要求，使系统能够正常工作 5、光学收发天线 接收光学天线的任务是将一定面积内的 信号光会聚到光检测器上，目的是增大接收 光信号功率。 发送光学天线的任务是压缩光束发散角 降低激光束在大气中传播时的发散损耗 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 光通信原理与技术 大气激光通信 7.1.2 大气激光通信的应用优势 无线优势：安装便捷、使用方便，很适合于在特殊地形地貌及有限通信难以实现和机动性要求较高的场所工作；开通周期短，成本低 容量优势：光波频率高，信息承载能力强 电磁兼容优势：不占用无线电频率资源、抗电磁干扰能力强，具有很强的军事应用价值 必威体育官网网址优势：激光良好的方向性使其传输的数据具有高度必威体育官网网址性；激光光束的发散角小，信息截获难 尺寸优势：光波波长短，在提供同样增益的情况下，其天线尺寸要比微波、毫米波通信天线尺寸小得多；通信终端体积越来越小 价格优势：半导体激光通信系统的容量/价格比极具竞争优势 功耗优势：由于激光方向性极强，因此光源只需较小的功率即可实现通信，通信终端功耗很低，易于远程馈电 上述优势中，无线优势和容量优势二者的结合一方面克服了光 纤通信在灵活性方面的缺点，另一方面又解决了无线/微波通信在容 量方面的缺点，因而最为人们所看重。 7.2 激光在大气信道中的传播特性 7.2.1 大气的特点 大气是由大气分子、水蒸气及各种杂志微粒组成的混合物，这些粒子密度最大的地方是在靠近地面的对流