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自由空间光通信技术 被引量:26
1
作者 朱震 陈凌 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期22-26,共5页
回顾了自由空间光通信技术的发展历史,分类阐述了大气光通信、卫星间光通信、星地光通信的关键技术及发展现状,重点分析了其中的大气光通信技术。
关键词 自由空间 无线 光通信 大气光通信 卫星间光通信 星地光通信
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基于SVM的跨湍流信道OOK调制光通信信号判决
2
作者 李楚妤 王艺敏 +3 位作者 徐智勇 汪井源 李建华 赵继勇 《网络安全与数据治理》 2023年第6期85-89,共5页
自由空间光在提供快速稳定的数据传输、抵御外界干扰以及极强的安全保障等方面都表现出色。激光在大气信道的传输过程中,通信性能普遍会受到大气状况的影响,大气湍流引起的光强闪烁效应将导致系统链路性能恶化。研究了弱大气湍流信道下... 自由空间光在提供快速稳定的数据传输、抵御外界干扰以及极强的安全保障等方面都表现出色。激光在大气信道的传输过程中,通信性能普遍会受到大气状况的影响,大气湍流引起的光强闪烁效应将导致系统链路性能恶化。研究了弱大气湍流信道下自由空间光通信中通断键调制信号的判决方法,首先依据对数正态模型对真实弱湍流信道进行数值仿真,然后针对实际使用场景下信道条件未知、模型训练数据与实际情形不匹配等难点,使用数据增广方法训练提升支持向量机模型的判决效果,进而提高跨湍流信道的判决能力。实验结果初步验证了数据增广方法会提高信道不匹配情况下的支持向量机判决模型的效果。 展开更多
关键词 自由光通信 通断键调控 信道鲁棒 支持向量机
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基于传输节点模型的光通信网络数据稳定传输方法 被引量:4
3
作者 刘海梅 李军 唐利 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第8期131-134,共4页
针对光通信网络现有数据传输方法稳定性较差、耗时较长问题,提出自由空间光通信网络数据稳定传输方法。根据网络数据稳定传输原理分析其具体结构,建立数据传输节点模型,采用向上排序值运算对数据集调度任务实施排序,得到平均时长最短时... 针对光通信网络现有数据传输方法稳定性较差、耗时较长问题,提出自由空间光通信网络数据稳定传输方法。根据网络数据稳定传输原理分析其具体结构,建立数据传输节点模型,采用向上排序值运算对数据集调度任务实施排序,得到平均时长最短时长。通过节点和数据的有效分配获取初始资源调度时间负载向量,得到数据传输资源调度的最小完成时间,最终实现光通信网络内数据稳定传输优化。实验结果表明,所提方法能够有效提升光通信网络具有较高的稳定性,且传输耗时较短,传输性能优异。 展开更多
关键词 传输节点模型 数据传输 自由空间 光通信网络
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超级混沌系统的自由空间光通信信号加密研究
4
作者 张辉 程彩玲 曹强 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第5期138-143,共6页
为实现自由空间光通信安全,保证通信内容的全面覆盖,研究超级混沌系统的自由空间光通信信号加密方法。采用基于差分混沌位移键控模型,划分自由空间光通信信号,形成参考信息段和信息承载段,经过光调制器的调制后实现信号的行扩频处理后,... 为实现自由空间光通信安全,保证通信内容的全面覆盖,研究超级混沌系统的自由空间光通信信号加密方法。采用基于差分混沌位移键控模型,划分自由空间光通信信号,形成参考信息段和信息承载段,经过光调制器的调制后实现信号的行扩频处理后,利用基于超级混沌序列信号3DArnold映射和Arnold变换,转换和置乱变换该处理后的信号,形成三维矩阵;依据该矩阵,基于超级混沌序列生成Frank序列矩阵,降低信号的峰值平均功率比,完成通信信号加密。测试结果显示:该方法随机性能良好,P-Value的结果均在0.1以上;加密后通信信号的频谱全部被混沌信号覆盖,具备良好的通信信号加密效果,信号的峰值平均功率比的结果大约下降1.9/dB,保证加密后通信的安全性,避免通信过程中传输的数据内容被窃取。 展开更多
关键词 超级混沌系统 自由空间 光通信 信号加密 扩频处理 置乱变换 超级混沌序列 ARNOLD变换
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混合自由空间光通信网络的光学矩阵计算与优化
5
作者 徐小琪 《新余学院学报》 2023年第4期37-42,共6页
自由空间光通信网络受到大气中不同湍流影响,传输信号质量较低,由此提出一种混合自由空间光通信网络的光学矩阵计算与优化方法。通过统计大气湍流特征,采用平滑微扰法分析信号经过大气湍流时的偏差;利用对数正态分布函数以及负指数分布... 自由空间光通信网络受到大气中不同湍流影响,传输信号质量较低,由此提出一种混合自由空间光通信网络的光学矩阵计算与优化方法。通过统计大气湍流特征,采用平滑微扰法分析信号经过大气湍流时的偏差;利用对数正态分布函数以及负指数分布形式,构建混合自由空间光通信网络信道模型;调制光纤光栅折射率,采用光学矩阵将非均匀的光栅划分成小段,通过分段均匀处理,将相邻两段首尾相接,获得整体光纤光栅滤波的传递函数,完成光学矩阵计算与优化。实验证明该方法的通信优化结果与理想结果几乎相同,能够满足现实网络通信需求。 展开更多
关键词 混合自由空间 对数正态分布函数 大气湍流 光通信网络 光学矩阵
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基于DSP2812的自由空间激光通信快速定位跟踪系统 被引量:1
6
作者 林志琦 杨东鑫 路永健 《兵工自动化》 2007年第2期67-68,共2页
基于TMS320F2812的自由空间激光通信快速定位跟踪系统,由四象限探测器、高速放大电路及DSP2812构成。探测器探测到空间的四路光信号,经高速运放将信号峰值限制在3V内,加保护电路后接入DSP2812的A/D。DSP2812计算出光源空间位置,其比较... 基于TMS320F2812的自由空间激光通信快速定位跟踪系统,由四象限探测器、高速放大电路及DSP2812构成。探测器探测到空间的四路光信号,经高速运放将信号峰值限制在3V内,加保护电路后接入DSP2812的A/D。DSP2812计算出光源空间位置,其比较差值直接送入DSP2812的事件管理器控制电机,实现快速定位和跟踪。 展开更多
关键词 自由空间 激光通信 快速定位跟踪 DSP2812
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一种大气激光通信的自动增益控制技术 被引量:1
7
作者 杨乾远 徐林 +3 位作者 莫海涛 郭军 卫斌 梅鹏飞 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期60-62,共3页
提出了一种大气激光通信的自动增益控制技术,详细介绍了该技术的设计方案。通过试验证明,采用这种自动增益控制技术可以减小自然大气环境对大气激光通信的影响。
关键词 FSO 自动增益控制 光通信
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基于误差校正的自由空间光通信降噪方法研究 被引量:1
8
作者 杨熠 《电子设计工程》 2020年第23期120-124,共5页
现有的自由空间光通信降噪方法,存在降噪效果差的缺陷,无法满足自由空间光通信的需求,为此提出基于误差校正的自由空间光通信降噪方法。通过A/D转换器预处理光通信信号,以预处理完成的光通信语音信号为基础,通过傅里叶变换算法分析语音... 现有的自由空间光通信降噪方法,存在降噪效果差的缺陷,无法满足自由空间光通信的需求,为此提出基于误差校正的自由空间光通信降噪方法。通过A/D转换器预处理光通信信号,以预处理完成的光通信语音信号为基础,通过傅里叶变换算法分析语音信号的频域,根据频谱分析结果,分类光通信信号噪声,并确定噪声频率。基于上述噪声分类以及频率确定结果,利用自适应处理算法为光通信降噪,通过误差校正算法补偿信号误差,成为接收终端可以接收的信号,实现基于误差校正的自由空间光通信降噪。通过测试结果表明,与现有的自由空间光通信降噪方法相比较,提出的自由空间光通信降噪方法极大地提升了降噪效果,充分说明提出的自由空间光通信降噪方法具备更好的性能。 展开更多
关键词 误差校正 自由空间 光通信 降噪 噪声
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自由空间光通讯中应用的光纤耦合系统设计 被引量:1
9
作者 李东源 侯蓝田 +2 位作者 张晓光 周桂耀 侯峙云 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期64-65,共2页
在分析光纤通信、光纤传感等系统光纤耦合特点的基础上,讨论了自由空间光通讯系统光纤耦合前端的设计理念和总体要求。给出了针对840nm通讯波段的光纤耦合系统设计实例,并且对设计优化结果进行了分析。
关键词 自由空间 光通讯 光纤耦合前端 优化设计
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自由空间光通信的应用和发展 被引量:1
10
作者 杨青丽 《科技视界》 2014年第31期15-16,共2页
自由空间光通信(Free-Space Optical Communication,简称FSO)是一种通过激光在无需光纤的情况下实现通信的技术,本文主要介绍了自由空间光通信基本原理、应用领域,以及研究现状和发展趋势。
关键词 自由空间 光通信 带宽 发展
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空间光通信中轨道短时预报 被引量:1
11
作者 黎明 曹阳 黄海波 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第4期76-79,共4页
瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT。首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以ch... 瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT。首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以champ卫星星载GPS实时定轨数据为卡尔曼滤波器观测数据进行仿真实验:预报卫星位置误差约亚米级,速度误差约0.05m/s;卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差和模型误差对轨道估计精度的影响。PAT瞄准精度约1.6μrad,预报轨道精度能满足空间光通信PAT技术要求。 展开更多
关键词 空间光通信 卫星轨道 预报 扩展卡尔曼滤波
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基于差分相位调制编码抑制大气光通信扰动
12
作者 郑健 李莎 蒋经农 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2012年第5期90-93,共4页
针对自由空间光通信受环境的影响,造成通信质量的下降的问题,提出将有线光通信中的新型调制码型引入自由空间光通信。模拟仿真结果表明,这种新型的调制码型起到了抑制大气通信中扰动的效果,提高了通信质量。
关键词 自由空间光通信 大气光学通信 DPSK调制 DPSK解调
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空间激光通信最新进展与发展趋势 被引量:51
13
作者 高铎瑞 李天伦 +5 位作者 孙悦 汪伟 胡辉 孟佳成 郑运强 谢小平 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期901-913,共13页
空间激光通信凭借其带宽优势,成为未来高速空间通信不可或缺的有效手段,是近年来国际上的研究热点。本文详细介绍了美国、欧洲和日本在空间激光通信技术领域的最新研究进展和未来发展规划,总结了国内外空间激光通信演示计划的主要参数... 空间激光通信凭借其带宽优势,成为未来高速空间通信不可或缺的有效手段,是近年来国际上的研究热点。本文详细介绍了美国、欧洲和日本在空间激光通信技术领域的最新研究进展和未来发展规划,总结了国内外空间激光通信演示计划的主要参数指标。通过对空间激光通信最新研究计划的分析,归纳出空间激光通信高速化、深空化、集成化、网络化、一体化5个发展趋势,以及需要突破的高阶调制、高灵敏度探测、多制式兼容、"一对多"通信等关键技术。为我国激光通信设备及相关研究提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 空间激光通信 激光通信终端 深空光通信 相干光通信 卫星通信
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无线光通信技术及其应用 被引量:20
14
作者 苏磊 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期22-25,共4页
论述了无线光通信技术的发展历史 ,简要介绍了工作原理、与其他接入方式的对比情况。
关键词 FSO 无线光通信 虚拟光纤 通信质量 自由空间光通信
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基于垂直分层空时编码的自由空间光通信 被引量:33
15
作者 王惠琴 柯熙政 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期874-878,共5页
垂直分层空时编码(V-BLAST)是一种将空间复用和空间分集相结合的技术,它具有极高的频谱利用效率和传输速率,因此将垂直分层空时编码技术应用于自由空间光通信。在研究了大气信道的特性之后,提出了一种基于垂直分层空时编码的自由空间光... 垂直分层空时编码(V-BLAST)是一种将空间复用和空间分集相结合的技术,它具有极高的频谱利用效率和传输速率,因此将垂直分层空时编码技术应用于自由空间光通信。在研究了大气信道的特性之后,提出了一种基于垂直分层空时编码的自由空间光通信系统的信道模型。介绍了垂直分层空时编码的编码原理,并分析了该系统的信道容量。利用仿真实验比较了采用垂直分层空时编码前后系统信道容量及误码性能的变化。结果表明,当接收天线数大于或等于发送天线数时,系统的信道容量与发送天线数成正比例增长,误码性能被有效改善。说明该系统具有垂直分层空时编码所提供的信道容量和良好的误码性能,且能有效克服大气湍流所产生的闪烁效应。 展开更多
关键词 光通信 自由空间光通信 多输入多输出 垂直分层空时编码
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湍流大气光通信系统误码率分析与实验研究 被引量:33
16
作者 李菲 吴毅 侯再红 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期20-25,共6页
自由空间光通信(FSO)系统的性能由于受大气湍流影响会产生剧烈波动。根据系统和大气参数评估系统差错性能的研究具有现实意义。以大气湍流信道和光电探测两个模型为基础,建立了FSO系统差错性能的数学仿真模型,提出了湍流条件下系统误码... 自由空间光通信(FSO)系统的性能由于受大气湍流影响会产生剧烈波动。根据系统和大气参数评估系统差错性能的研究具有现实意义。以大气湍流信道和光电探测两个模型为基础,建立了FSO系统差错性能的数学仿真模型,提出了湍流条件下系统误码率计算公式。对仿真结果与弱湍流条件下获得的实验数据进行了比较,并依据此模型对光强起伏和背景噪声等因素的影响进行仿真。仿真结果表明,基于该模型的仿真结果与实验数据一致,光强起伏是引起系统性能波动的主要因素,最优判决阈值需根据实际大气条件进行调整。该模型可有效评估湍流条件下FSO系统性能,并为相关理论研究提供参考。 展开更多
关键词 自由空间光通信 大气光学 大气湍流 误码率 闪烁
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空天地一体化无线光通信网络关键技术及其发展趋势 被引量:29
17
作者 赵雄文 张钰 +5 位作者 秦鹏 王晓晴 耿绥燕 宋俊元 刘瑶 李思峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-17,共17页
构建空天地一体化信息网络是第六代通信系统(the Sixth Generation,6G)的重要目标,无线光通信相较于射频(Radio Frequency,RF)通信技术具有容量大、速率高、抗干扰能力强等优势,已成为建立全球无缝覆盖空间网络的重要技术.本文综述了基... 构建空天地一体化信息网络是第六代通信系统(the Sixth Generation,6G)的重要目标,无线光通信相较于射频(Radio Frequency,RF)通信技术具有容量大、速率高、抗干扰能力强等优势,已成为建立全球无缝覆盖空间网络的重要技术.本文综述了基于自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSOC)的空天地一体化网络国内外建设及相关标准化现状,相较于现有综述文献,涵盖了更多最新研究工作,并针对物理层和上层指出一体化FSOC网络设计需要关注的重要因素,对大气信道建模、“捕获、瞄准和跟踪”(Acquisition Pointing and Tracking,APT)、拓扑控制、路由、资源分配、可靠传输协议、微波协作传输几种重要通信技术进行总结和分析,并指出其未来发展趋势和面临的挑战. 展开更多
关键词 空天地一体化自由空间光通信网络 信道建模 APT 拓扑控制 路由 资源分配 可靠传输协议 微波协作传输
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Gamma-gamma大气湍流下自由空间光通信的性能 被引量:28
18
作者 韩立强 王祁 信太克归 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1318-1322,共5页
自由空间光通信在各种应用中得到了广泛关注,但大气湍流效应导致系统链路性能恶化。假设大气湍流信道是无记忆平稳遍历并且为加性高斯白噪声(AWGN),自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接检测(ID/DD),研究了gamma-gamma大气... 自由空间光通信在各种应用中得到了广泛关注,但大气湍流效应导致系统链路性能恶化。假设大气湍流信道是无记忆平稳遍历并且为加性高斯白噪声(AWGN),自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接检测(ID/DD),研究了gamma-gamma大气湍流信道下自由空间光通信的性能。利用Meijer G函数推导出了自由空间光通信的性能指标平均误码率的闭合表达式,简化了中断概率和平均信道容量的闭合表达式。在不同大气湍流强度下,根据平均误码率、中断概率、平均容量的闭合表达式分别给出了几个数值仿真实例,分析了大气折射率结构常数、传输距离、信噪比与自由空间光通信系统性能的关系。 展开更多
关键词 自由空间光通信 误码率 中断概率 平均容量 gamma-gamma分布
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大气湍流及瞄准误差联合效应下自由空间光通信的性能 被引量:28
19
作者 韩立强 游雅晖 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期82-87,共6页
研究了Gamma-Gamma大气湍流信道下闪烁和瞄准误差联合效应对自由空间光通信的性能影响。假定自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接探测(IM/DD),推导得出了系统的误码率和中断概率闭合表达式,分析了大气湍流、归一化波束宽... 研究了Gamma-Gamma大气湍流信道下闪烁和瞄准误差联合效应对自由空间光通信的性能影响。假定自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接探测(IM/DD),推导得出了系统的误码率和中断概率闭合表达式,分析了大气湍流、归一化波束宽度、平均发射功率、归一化的抖动标准差、信噪比等参数对系统性能的影响。基于推导的闭合表达式进行了数值模拟,结果表明能够在给定发射功率下通过优化波束宽度使系统性能达到最优。 展开更多
关键词 光通信 自由空间光通信 瞄准误差 误码率 中断概率 双伽马分布
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自由空间光通信中大气光束传输数值模拟研究 被引量:27
20
作者 翟超 武凤 +2 位作者 杨清波 谭立英 马晶 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期157-162,共6页
相对于理论研究和实验研究,数值模拟研究具有独特的优越性,包括参数可控和可实现系综平均等。因此,对于大仰角链路大气湍流影响研究等实验系统无法搭建的研究,可以采用光束传输的数值模拟方法来进行研究。在Zernike多项式展开法和多相... 相对于理论研究和实验研究,数值模拟研究具有独特的优越性,包括参数可控和可实现系综平均等。因此,对于大仰角链路大气湍流影响研究等实验系统无法搭建的研究,可以采用光束传输的数值模拟方法来进行研究。在Zernike多项式展开法和多相位屏理论的基础上,建立了基于Zernike多项式的大气湍流多相位屏数值模型,实现了高斯光束水平链路(0°)和大仰角典型链路(30°、60°)大气传输的数值模拟,并利用水平链路到达角(AOA)起伏方差经验计算公式对3组900次水平链路数值仿真结果进行了分析。结果表明,数值模拟到达角起伏方差和实验值误差在5%以内,多相位屏数值模型是有效的。该工作对自由空间光通信系统中大气湍流影响研究具有重要意义。 展开更多
关键词 光通信 自由空间光通信 大气湍流 相位屏 ZERNIKE多项式 到达角起伏
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