向劲松,王应,祁权,乔婉珍.深空光通信接收方案的改进及误码性能分析[J].光电子激光,2019,30(4):382~388
深空光通信接收方案的改进及误码性能分析
Improvement of receiving scheme and analysis of BER p erfor-mance for deep space optical communication
投稿时间:2018-08-31  
DOI:
中文关键词:  深空光通信  背景光  大气湍流  孔径优化  接收方案
英文关键词:deep space optical communication  background light  atmospheric turbulence  aper ture optimization  receiving scheme
基金项目:国家自然科学基金(61571072,61371096)资助项目 (1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065; 2.光通信与网络重点实验室重庆 400065)
作者单位
向劲松 1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
2.光通信与网络重点实验室 重庆 400065 
王应 1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
2.光通信与网络重点实验室 重庆 400065 
祁权 1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
2.光通信与网络重点实验室 重庆 400065 
乔婉珍 1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
2.光通信与网络重点实验室 重庆 400065 
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中文摘要:
      为了更好实现在不同背景光和大气湍流条件下的 深空光通信,研究对比两种深空信道的接收方案模 型。方案一为传统的接收方案,直接将光子探测器阵列放在天线的焦平面处,并在其前面加 上小孔光阑, 方案二为改进后的接收方案,将小孔光阑放置在焦平面处,光信号通过光阑后再经准直镜到 达探测器阵列 上。本文首先建立起大气湍流模型和背景光模型分析其对于接收端的影响,然后对所加的小 孔光阑的孔径 大小进行优化,最后在最佳孔径下对比两种接收方案的性能。仿真结果表明,在不同湍流和 不同背景光时 对应的最佳孔径都不一致,可以为后续设计地面接收系统提供一定的参考。而方案二比方案 一在不同背景 和大气湍流条件下性能也均有所提升,尤其在较强背景和大气湍流时方案二性能提升更加明 显。
英文摘要:
      In order to better realize the deep space optical communication under different conditions of background light and atmospheric turbulence,this paper compares two deep s pace channels of the receiving scheme models.The first scheme is the traditional receiving scheme,the photon detector array is placed directly on the focal plane of the antenna,and a pinhole diaphragm is added in front of the photon detector array.The second scheme is the improved receiving scheme,the pinhole diaphragm is placed on the focal plane,the optical signal passes through the diaphragm and then reaches the detector array through the col limating mirror.Firstly, atmospheric turbulence model and background light model are established,and thei r effects on receiver are analyzed.Then the aperture size of the aperture is optimized,finally the perfo rmance of the two receiving schemes is compared with the optimal aperture.The simulation results show that the optimal aperture is different in different atmospheric turbulence and background light,which can provide some re ference for the subsequent design of ground receiving system.The performanc e in the second scheme is also improved under different backgrounds and atmospheric turbulence,especially in strong backgroun d and atmospheric turbulence.
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