采用高级调制格式相干接收的FSO系统性能研究

陈雨露　杨鹏鲲　蔡世君　郭晓冰（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南　郑州　450000）



采用高级调制格式相干接收的FSO系统性能研究

陈雨露杨鹏鲲蔡世君郭晓冰
（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州450000）

基于描述FSO系统接收端光强分布的Gamma-Gamma信道模型，研究大气湍流强度和信号传输距离对高级调制格式-相干接收系统的影响。在分析Gamma-Gamma信道下，采用MPSK（M=2，4，8）和MQAM（M= 8，16，32）调制-相干接收FSO系统的误符率与湍流强度、传输距离之间的关系，利用特殊函数代换推导其闭合表达式。根据计算结果，仿真研究M值、湍流强度和传输距离等因素对误符率的影响。

FSO湍流信道；M阶调制；相干接收；误符率

自由空间光（Free Space Optical，FSO）通信是一种以激光为载体，通过真空或大气传递信息的光通信方式，因其具有T-Hz无需频谱许可的超大可用带宽、传输链路保密性好、通信协议透明、设备廉价以及运营维护成本低等优势，已成为射频无线通信的强有力补充［1-3］。对于FSO系统来讲，室外大气湍流是制约其系统性能的关键因素。当激光束在大气中传输时，大气湍流效应使激光束在传播过程中随机改变其波束特性，导致光波的强度、相位和频率在时间和空间上呈现随机起伏，从而引起光束强度起伏（大气闪烁）、光束弯曲和漂移、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，降低激光的光束质量，严重影响激光通信系统的稳定性和可靠性［3］。零差/外差检测-高级调制格式（如MPSK/MQAM/PDM）的相干系统具有良好的抗湍流干扰性，能够带来优良的系统性能，是近年来人们关注的热点。……