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《武汉大学》 2004年
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空间光通信系统的研究与设计

王萍萍  
【摘要】:信息产业已成为当今世界上最强劲的高科技增长点和经济社会的支柱,激光通信技术正以难以想象的速度将世界带入高速发展的信息时代。而空间光通信作为激光通信发展的一个重要分支,在星际间通信、近地无线互连、无线宽带接入、应急通信等方面都有着广阔的应用前景。随着对超稳激光器、新型光束控制器、高灵敏度和高数据率接收器以及适合空间应用的先进通信电子设备的研究基本成熟,空间光通信已成为下一代光通信的主要发展方向之一。 本文对基于空间光通信的光波分复用技术作了全面介绍,并详细分析了美国Lucent公司推出的4×2.5 Gb/s 4.4km WDM大气光通信系统及40 Gb/s 4.4kin DWDM大气光通信系统。从激光发射、信号接收以及光学系统等方面深入研究了空间光通信系统结构,采用MAXIM公司的集成芯片MAX4106、MAX435、MAX436以及MAX9691设计了光电接收电路,进行了系统功率容限计算及影响通信距离的各因素分析。针对地面空间光通信所面临的激光大气传输问题,依据衍射理论,推导了激光在大气湍流折射率场起伏影响下的光强分布,并利用MATLAB进行了光斑模拟。最后进行了双波长无线光通信实验,结果表明波分复用技术用于空间光通信是完全可行的,在扩大通信容量方面有极强的优势。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN929.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 余向英;自由空间激光视频传输系统研究[D];长春理工大学;2011年
2 康伟民;空间光通信RS码技术研究[D];吉林大学;2007年
3 汪能栋;激光指令引信信息的发射与接收研究[D];南京理工大学;2008年
4 李翔;无线光传输系统研究[D];华中科技大学;2007年
5 李鑫;舰船激光通信系统的大气特性及系统优化研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何兴仁;空间光通信用半导体激光器[J];半导体光电;2000年01期
2 葛林,邱昆,阳树棕;采用EDFA的空间光通信系统模型[J];电子科技大学学报;1998年03期
3 胡渝,刘华;空间激光通信技术及其发展[J];电子科技大学学报;1998年05期
4 李贤,徐铭,邓兴成;高背景光噪声条件下的信号接收技术[J];电子科技大学学报;1998年05期
5 邹传云;光PPM的传输效率[J];桂林电子工业学院学报;2000年04期
6 邹自立;悄然复兴的激光大气通信技术[J];光通信技术;1997年03期
7 蒋丽娟,朱道伟;近地实用激光大气通信系统设计[J];光通信技术;2000年03期
8 马晶,谭立英,徐国忠;卫星间直接光通讯的信号发射及接收系统[J];哈尔滨工业大学学报;1996年03期
9 王海先;大气中激光通信技术[J];红外与激光工程;2001年02期
10 黄海波,付微,孙未,艾勇;高速大气激光通信收发模块的研究与设计[J];激光与红外;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡红梅,韩建中,陆敏江,艾勇;计算机间串口大气激光通信的实现[J];半导体光电;2002年06期
2 马东堂,魏急波,庄钊文;空间激光通信及应用[J];半导体光电;2003年02期
3 杨旭;曲轶;李辉;赵博;赵强;张斯钰;高欣;薄报学;刘国军;;自由空间用半导体激光器抗辐射的研究[J];半导体光电;2011年01期
4 吴芃;刘媛媛;王晓薇;王翠鸾;韩淋;马骁宇;刘素平;;半导体激光器单管准直实验研究[J];半导体技术;2009年05期
5 曹国华,徐洪吉,苏成志;大气湍流对激光校准轴系的影响[J];兵工学报;2005年03期
6 王佳,季伟,俞信;用于两台计算机互联的激光大气通信技术研究[J];北京理工大学学报;2003年04期
7 徐文云;;光PPM通信的Turbo编解码及性能研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年S1期
8 薛珮瑶;何燕波;薄报学;高欣;;LD端面泵浦Nd:YAG激光器耦合光学系统的设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年01期
9 李永亮;韩昆烨;邢宇;曾佑洪;姚建波;范志霞;;图像法描述强激光远场空域分布的实验研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年03期
10 李生莲,武志平,王高;半导体激光大气通信初探[J];测试技术学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梅海平;饶瑞中;;基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的大气光学湍流测量系统研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 付强;姜会林;王晓曼;刘智;景文博;;激光在大气中传输特性的仿真研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 贲腾;闻传花;;星间WDM激光通信中光学系统带宽的影响[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
4 初新俊;王智勇;马春雨;左铁钏;;两种非球面微透镜大功率半导体激光器阵列准直效果的分析[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
5 戚盛;鞠有伦;陈德应;樊荣伟;夏元钦;;远距离受激布里渊散射相位共轭补偿激光大气传输实验研究[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
6 徐科华;马晶;谭立英;;深空激光通信的发展现状[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第一届学术会议论文集[C];2005年
7 高立;丁芳芳;;在北京奥运通信中FSO技术的应用分析[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
8 闻传花;贲腾;;星间WDM激光通信中光学系统带宽的影响[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
9 任春年;油海东;;基于光纤器件的大气光通信自适应光学子系统的实验研究[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
10 王红亚;谢洪波;于晋龙;陈晓冬;郁道银;;1.25Gbps大气激光通信系统分析与设计[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹伟达;大功率、高速率电光调制技术研究[D];长春理工大学;2011年
2 都文和;星地激光通信中非柯尔莫哥洛夫湍流影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 杨晔;高亮度大功率半导体激光器研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
4 雷建设;光纤放大器中一些问题的研究[D];上海大学;2001年
5 董淑福;稀土掺杂光纤激光器研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2004年
6 马东堂;大气激光通信中的多光束发射和接收技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 王振永;多层卫星网络结构设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 邵兵;激光星间通信终端精瞄微定位系统关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 温涛;无线激光通信中ATP关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 王莉;引信与武器系统信息交联中的光学装定技术研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晶南;红外无线激光通信系统研究[D];长春理工大学;2010年
2 张鑫;基于OTDM的10Gbps激光发射技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 张男;光通信系统跟踪精度测试方法研究[D];长春理工大学;2010年
4 王静;湍流效应对激光传输质量的影响及改善方法[D];江西师范大学;2010年
5 吴敏;基于Turbo码的无线激光通信系统的研究[D];河南理工大学;2010年
6 王博钰;半导体激光器电源及相关控制技术的研究[D];长春工业大学;2010年
7 胡婷婷;星地光通信系统ATP软件控制模块研制[D];电子科技大学;2010年
8 孟红超;增广Lagrange算法及其在无线光通信系统优化设计中的应用[D];武汉理工大学;2010年
9 刘桂芬;自由空间光通信网络拓扑形成及路由算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 熊桂芳;基于GPS/MANET的大气激光通信APT系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖平平;;无线光通信实验系统的研制[J];江西师范大学学报(自然科学版);2007年06期
2 姜晓华,李延彬,刘广文;大功率脉冲激光电源的研制[J];长春理工大学学报;2003年03期
3 李金田;压电传感器与前置放大器的配接[J];传感器技术;2004年01期
4 李生莲,武志平,王高;半导体激光大气通信初探[J];测试技术学报;2003年02期
5 吴玉成,杨士中,刘嘉兴;差错控制编码在卫星通信中的应用[J];电讯技术;2000年01期
6 朱起悦;RS码编码和译码的算法[J];电讯技术;1999年02期
7 纪圣儒;朱志明;周雪珍;王琳化;;MOSFET隔离型高速驱动电路[J];电焊机;2007年05期
8 葛林,邱昆,阳树棕;采用EDFA的空间光通信系统模型[J];电子科技大学学报;1998年03期
9 胡渝,刘华;空间激光通信技术及其发展[J];电子科技大学学报;1998年05期
10 李贤,徐铭,邓兴成;高背景光噪声条件下的信号接收技术[J];电子科技大学学报;1998年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈殿仁;激光目标识别与通信系统研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 曾晓洋;高性能Reed-Solomon码编译码方法及其相关技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
3 王怡;空间激光通信中的若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄安鹏;无线光CDMA信道编码技术研究[D];电子科技大学;2000年
2 刘淑华;空间光通信链路光束捕获、对准、跟踪技术及数字化仿真[D];电子科技大学;2002年
3 任友;RS码编译码算法研究及其硬件实现[D];电子科技大学;2003年
4 李劲;Reed-Solomon码编译码器的研究和仿真[D];成都理工大学;2004年
5 邓代竹;大气随机信道对无线激光通信的影响[D];西南交通大学;2004年
6 苗林;大气激光通信接收系统的设计与实现[D];华中科技大学;2004年
7 王瑞;大气激光通信光学系统设计和分析[D];西安理工大学;2005年
8 杜安源;大气激光通信系统中RS码的研究与实现[D];西安理工大学;2005年
9 郭瑞;空间光通信中半导体激光束的准直及小角度测量[D];电子科技大学;2005年
10 胡庆功;大气激光通信系统信道研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王勇;大气激光通信中正交频分复用技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 苏枫;大气激光通信RS级联码的性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 陈曦;基于RS编码的光通信系统的设计与实现[D];电子科技大学;2009年
3 杨琼;大气激光通信系统中GF(17)域RS码的研究[D];西安理工大学;2010年
4 刘瑞雄;南海海域大气光通信信道模型研究与仿真[D];海南大学;2010年
5 林思伟;基于无线光通信的增强型FEC研究[D];电子科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡红梅,韩建中,陆敏江,艾勇;计算机间串口大气激光通信的实现[J];半导体光电;2002年06期
2 支新军,艾勇;一种自由空间光通信光路的设计与分析[J];半导体光电;2003年03期
3 郭庆臣,胡欢陵,周军;气溶胶元素碳的测量及其与虚折射率的相关性[J];大气科学;1996年05期
4 曾宗泳,张骏翁,宁泉,龚知本;温度微结构的高空气球观测[J];大气科学;1997年03期
5 陆飞骏;无纤光波分复用系统[J];电信快报;2000年04期
6 韦乐平;下一代电信网的特点、结构和演进[J];电信科学;2000年01期
7 郭福源;ABCD矩阵与像散椭圆高斯光束的传输变换[J];福建师范大学学报(自然科学版);1997年03期
8 马晶,谭立英;卫星间光通讯中一种光路设计及分析[J];光学技术;1997年01期
9 吴毅,王英俭,龚知本;变形镜波前校正非线性响应剩余位相方差分析[J];光学学报;1995年08期
10 王英俭,吴毅,龚知本;非线性热晕效应自适应光学位相补偿[J];光学学报;1995年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 向劲松;陈彦;胡渝;;大气湍流对空间光耦合至单模光纤的影响[J];强激光与粒子束;2006年03期
2 陈建文,姚亚峰,刘自力,黄载禄;空间光通信系统的设计及实现[J];光电工程;2004年09期
3 ;光通信 其他[J];中国光学与应用光学文摘;2005年01期
4 荣健,朱彬,钟晓春;卫星激光通信技术与展望[J];贵州大学学报(自然科学版);2004年03期
5 张文涛,朱保华;空间光通信APT技术中CCD多次采样的分析与研究[J];应用光学;2004年06期
6 关秀丽;;液晶光束控制的研究[J];长春大学学报;2006年12期
7 胡渝,刘华;空间激光通信技术及其发展[J];电子科技大学学报;1998年05期
8 谭立英,马晶,韩琦琦,林维秋;空间光通信中基本振动对误码率的影响分析[J];光学技术;1999年06期
9 鲁学军,汤俊雄;新型两路空间光通信系统研究[J];电子学报;1996年01期
10 刘长城,柯熙政;空间光通信中PSD光斑的位置特性仿真研究[J];光通信技术;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 荣健;李涛;钟晓春;;基于空间光通信的射频传输系统仿真[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
2 娄岩;姜会林;陈纯毅;韩成;;空间光通信大气信道数值模拟与实验分析[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
3 王璐;张在宣;余向东;;空间光通信系统及光接收系统的设计[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
4 苗新;;空间光通信系统组网的传输设计与应用研究[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
5 马峻;姜兴;何宁;;LabVIEW在ATP技术中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 党宏杰;史学书;袁嗣杰;杨潇;;大气湍流对深空天线组阵影响的仿真与分析[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
7 尹福昌;张洪涛;;增强型视频跟踪器在空间光通信中的应用结果与分析[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
8 马峻;李思敏;;自然背景条件下激光信号跟踪算法研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
9 王亚丽;段锦;景文博;顾玲嘉;翟超;;空间光通信中激光光斑检测与特性分析[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
10 李思源;何平安;艾勇;田雪骋;;空间光通信APT中基于CCD的精跟踪图像处理分析[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者任福海;新型大气湍流随机波前发生器研发成功[N];中国技术市场报;2009年
2 吕灵玲 陈铁;自由之翼——FSO[N];网络世界;2003年
3 天竺 张振宇;日本风险投资青睐光技术[N];中国经营报;2002年
4 鲁进军;机载激光跟踪系统完成飞行发射试验[N];中国航空报;2007年
5 记者 赵清月;高清 没有“我们”莫谈[N];中国电脑教育报;2008年
6 本报记者 罗光荣;窗外传来恶臭[N];中国气象报;2001年
7 王瑾;世界第一高楼不怕风[N];中国气象报;2003年
8 河南 陈书深;小型HFC网络光链路损耗过大故障的分析与排除[N];电子报;2005年
9 中国科学院成都光电技术研究所 八室;借——双慧眼看纷扰世界[N];科技日报;2002年
10 ;信息产业部发布十八项行业标准[N];人民邮电;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李祥之;空间光通信扰动补偿技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 陈建文;激光大气传输的信道及性能研究[D];华中科技大学;2007年
3 雷建设;光纤放大器中一些问题的研究[D];上海大学;2001年
4 陈浩;大气湍流中光波前的时空特性探测研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
5 华志励;大气湍流背景下合成孔径激光雷达成像算法研究[D];中国海洋大学;2010年
6 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王程;光折变效应中若干问题的实验研究[D];华中科技大学;2007年
9 何武光;光电对抗中的激光大气传输仿真研究[D];电子科技大学;2012年
10 陈京元;大气湍流间歇性及其对光波传播的影响[D];中国工程物理研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王萍萍;空间光通信系统的研究与设计[D];武汉大学;2004年
2 姜忱;空间光通信信道仿真研究[D];吉林大学;2011年
3 王建;空间光通信系统灵敏度测试方法研究[D];长春理工大学;2010年
4 徐涛;空间光通信中自适应LDPC编码的研究[D];长春理工大学;2011年
5 艾扬利;数据中继卫星光通信链路仿真及关键技术分解[D];电子科技大学;2003年
6 胜琳;大气湍流对空间激光通信系统影响及测试技术研究[D];长春理工大学;2011年
7 梁兰飞;空间光通信系统中LDPC码编码方案及性能研究[D];南京邮电大学;2012年
8 季力;基于空间光通信ATP系统的图像处理技术研究[D];浙江大学;2003年
9 叶云峰;基于液晶的非机械式ATP关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
10 房凤堂;空间光通信仿真系统的实现与关键技术的研究[D];北京邮电大学;2012年
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