舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

赵英俊; 王江安; 任席闯; 王乐东

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.032

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舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

赵英俊 , 王江安 , 任席闯 , 王乐东

文章导航 > 激光技术 > 2010 > 34(2): 261-264

引用本文:

Citation:

舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

1.
海军工程大学电子工程学院, 武汉, 430033

作者简介: 赵英俊(1984- ),男,硕士,主要从事舰船大气激光通信方向研究.E-mail:zyj_008@163.com.

基金项目:
海军“十一五”预研资助项目(4010607020201)
中图分类号: TN929.12

Effect of the atmospheric turbulence on the bit error rate of laser communication among the ships

1.
Academy of Electronic Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
CLC number: TN929.12

摘要: 为了研究舰船激光通信系统中采用多光束发射与接收技术时,大气湍流对系统误比特率造成的影响,采用了对激光在大气湍流场中的传输方程进行解析求解的方法,忽略系统中其它噪声,仅考虑由大气湍流引起的系统误比特率,得到了在不同发射天线数目和相关系数条件下,传输距离、大气信道间距、对数振幅方差和系统误比特率的关系。结果表明,在弱起伏条件下,随着发射天线数目的增多或相关系数的减小,系统误比特率减少很快;湍流强度增大,系统误比特率增加;传输激光波长增大,系统误比特率降低;当发射天线数目一定时,随着大气信道间距变大,系统误比特率降低。
- 光通信 /
- 多光束发射与接收 /
- 误比特率 /
- 大气湍流
Abstract: The effect of the atmospheric turbulence on the bit error rate in a laser communication system with multiple beam transmission and reception was analyzed.Ignoring other noises in the system, atmosphere turbulence was the only cause for bit error rate.After solving the equation of laser transmission in atmospheric turbulence field, the relation between the system bit error rate,transmission range and space of atmospheric channels was obtained under the condition of the different number of transmitting antenna and correlation coefficients.The result indicated; under the weak fluctuation condition, the system bit error rate reduces quickly while increasing the number of transmitting antenna or decreasing the correlation coefficient or increasing the space between atmospheric channels; the system bit error rate increases while the turbulence intensity enhances; the system bit error rate reduces while the wavelength of transmission laser increases.When the transmitting antenna number is definite, system bit error rate will reduce with the space of atmospheric channels increasing.
- optical communication /
- multiple beam transmission and reception /
- bit error rate /
- atmospheric turbulence

[1]	WU S H.Laser communication wireless between ships[J].Laser Infrared,2003,33(2):91-93(in Chinese).
[2]	LIU W H,WU J.Influence of space between atmospheric channels and beams'number on scintillation[J].Optics Optoelectronic Technology,2003,1(4):15-17(in Chinese).
[3]	LI X,ZHANG X Z,LÜ K,et al.The effect of turbulence on the channel in the laser communication between the ships[J].Applied Science and Technology,2008,35(4):15-17(in Chinese).
[4]	WU J,YUE S X.Theory of light transmit in random medium[M].Chengdu:Chengdu Telecommunication Engineering College Press,1988:128-148(in Chinese).
[5]	XING J B,XU G L,ZHANG X P,et al.Effect of the atmospheric turblence on laser communication system[J].Acta Photonica Sinica,2005,34(12):1850-1852(in Chinese).
[6]	XU G Q.Fiber-optic communicarions technology[M].Bejing:China Machine Press,2003:437(in Chinese).
[7]	ZHANG Y X.The transmission and imaging of the light wave in random medium[M].Beijing:National Defence Industry Press,2002:211-214(in Chinese).
[8]	GUO Y.Research on technology for atmosphere duet on the sea and APT simulation[D].Wuhan:Naval University of Engineering,2007:30-40(in Chinese).
[9]	DENG D Z.Atmospheric channel affecting to wireless-laser communication[D].Chengdu:Southwest Jiaotong University,2004:29-38(in Chinese).
[10]	WANG L L,KE X Z,CHENG L X.The testing system for optical power through atmosphere[J].Chinese Journal of Light Scattering,2006,17(4):378-383(in Chinese).
[11]	DAI F S,LI Y K.Estimation of the optical turbulence in the marine atmospheric sirface layer based on meteorological[J].Acta Optica Sinica,2007,27(2):191-196(in Chinese).
[12]	ZHANG Y X,TAO C K.Effects of the turbulent scales on aperture averaging of a Gaussian-Schell beam propagation in a turbulent atmosphere[J].Laser Technology,2005,29(3):318-321(in Chinese).

[1]	秦岭 , 张玉鹊 , 李宝山 , 杜永兴 . 基于MIMO技术的LED可见光通信系统. 激光技术, 2019, 43(4): 539-545. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.04.018
[2]	赵太飞 , 王秀峰 , 刘园 . 大气湍流中直升机助降紫外光引导调制研究. 激光技术, 2017, 41(3): 411-415. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.021
[3]	牛化恒 , 韩一平 . 大气湍流中贝塞尔-高斯涡旋光束传播性能分析. 激光技术, 2017, 41(3): 451-455. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.029
[4]	柯熙政 , 陈丹 , 屈菲 . RoFSO系统中4FSK仿真及其误比特率性能分析. 激光技术, 2010, 34(4): 466-469. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.010
[5]	贺锋涛 , 王清杰 , 张建磊 , 杨祎 , 王妮 , 李碧丽 . 孔径接收下各向异性海洋湍流UWOC系统误码分析. 激光技术, 2021, 45(6): 762-767. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.015
[6]	白菊蓉 , 郭宇成 , 王彦本 . 一种改进的OFDM水下可见光无线通信系统. 激光技术, 2021, 45(5): 647-653. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.019
[7]	赵太飞 , 杨黎洋 , 冷昱欣 , 马倩文 . 直升机助降中紫外光近直视通信分集接收技术. 激光技术, 2019, 43(2): 238-245. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.017
[8]	张铁英 , 王红星 , 何伍福 , 马杰 . 光通信中基于脉冲调制的联合编码调制研究. 激光技术, 2010, 34(6): 843-846. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.033
[9]	陈丹 , 柯熙政 . 基于LDPC码的无线光通信副载波误码性能分析. 激光技术, 2011, 35(3): 388-390,402. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.026
[10]	邓荣 , 饶炯辉 , 张晓晖 , 高巍 , 魏巍 . 水下光通信防恶性码卷积码设计. 激光技术, 2011, 35(2): 222-225. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.022
[11]	刘洋 , 章国安 . 弱湍流信道无线光通信分集接收合并技术. 激光技术, 2014, 38(5): 698-702. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.026
[12]	徐建才 , 张逸新 , 朱焯炜 , 魏柏林 , 王建宇 , 贾建军 . 大气湍流对单光子通信中光子态的影响. 激光技术, 2010, 34(6): 839-842. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.032
[13]	赵琦 , 郝红宇 , 樊红英 , 李建欣 , 蒋泽伟 , 肖星 . 部分相干cosh-Gaussian光束通过大气湍流后的聚焦特性. 激光技术, 2016, 40(5): 750-755. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.028
[14]	徐光勇 , 吴健 , 杨春平 , 何武光 , 韩勇 . 高斯光束在大气湍流中的数值模拟和光强起伏. 激光技术, 2008, 32(5): 548-550.
[15]	和亮 . 基于级联马赫-曾德尔调制器的太赫兹通信系统. 激光技术, 2016, 40(6): 787-790. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.003
[16]	朱永琴 , 田二林 . 基于光环形器的光传送网通信偏振模色散抑制. 激光技术, 2018, 42(5): 699-703. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.021
[17]	易淼 , 陈名松 , 李天松 , 孙丽华 . 时钟抖动对水下激光MPPM通信的误码影响分析. 激光技术, 2009, 33(6): 597-599,603. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.011
[18]	赵琦 , 钟鸣 , 吕百达 . 大气激光束漂移的实验研究. 激光技术, 2010, 34(4): 532-534. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.027
[19]	柯熙政 , 谌娟 , 杨琼 . 大气激光通信系统中GF(17)域RS码研究. 激光技术, 2011, 35(1): 47-50. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.014
[20]	温涛 , 魏急波 , 马东堂 . 轻霾天气下大气多次散射对激光通信的影响. 激光技术, 2007, 31(5): 500-502.

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舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

作者简介: 赵英俊(1984- ),男,硕士,主要从事舰船大气激光通信方向研究.E-mail:zyj_008@163.com

1. 海军工程大学电子工程学院, 武汉, 430033

收稿日期: 2009-01-08
录用日期: 2009-03-19
网络出版日期: 2010-03-25

基金项目: 海军“十一五”预研资助项目(4010607020201)

关键词:

摘要: 为了研究舰船激光通信系统中采用多光束发射与接收技术时,大气湍流对系统误比特率造成的影响,采用了对激光在大气湍流场中的传输方程进行解析求解的方法,忽略系统中其它噪声,仅考虑由大气湍流引起的系统误比特率,得到了在不同发射天线数目和相关系数条件下,传输距离、大气信道间距、对数振幅方差和系统误比特率的关系。结果表明,在弱起伏条件下,随着发射天线数目的增多或相关系数的减小,系统误比特率减少很快;湍流强度增大,系统误比特率增加;传输激光波长增大,系统误比特率降低;当发射天线数目一定时,随着大气信道间距变大,系统误比特率降低。