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深空微波激光通信一体化技术现状及关键技术 认领
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作者 赵烨 熊建林 +1 位作者 刘向南 蒋培文 《光通信技术》 北大核心 2021年第1期16-21,共6页
深空飞行平台促进了深空微波激光通信一体化技术的快速发展,但受空间搭载条件的限制,深空飞行平台对通信载荷的集成化和综合化的需求愈加明显。综述了国内外深空微波激光通信一体化技术的发展现状,分析了深空微波激光通信一体化技术涉... 深空飞行平台促进了深空微波激光通信一体化技术的快速发展,但受空间搭载条件的限制,深空飞行平台对通信载荷的集成化和综合化的需求愈加明显。综述了国内外深空微波激光通信一体化技术的发展现状,分析了深空微波激光通信一体化技术涉及的主要关键问题,指出了微波激光通信一体化技术的发展趋势。 展开更多
关键词 深空通信 卫星通信 微波通信 激光通信 微波激光通信一体化
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基于激光通信链路的星间时间同步技术 认领
2
作者 朱福南 周黎莎 +1 位作者 孙建锋 陈卫标 《中国科学:物理学、力学、天文学》 北大核心 2021年第1期158-163,共6页
时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过... 时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过接收时钟相位实现精测距.通过理论分析,获得了基于激光通信链路的时间同步精度的理论极限,并进行模拟仿真计算.在双向单程测距条件下,1 Gbps通信速率时可以获得毫米级的测量精度和皮秒级的时间同步精度.采用BPSK相干通信体制,在实验室进行了基于激光通信链路的时间同步试验,结果符合理论预期. 展开更多
关键词 激光通信 时间同步 激光链路 同步精度
基于单光子探测及脉冲位置调制的激光通信关键技术研究 认领
3
作者 刘东旭 于笑楠 +1 位作者 佟首峰 王潼 《光子学报》 EI CAS 北大核心 2021年第3期40-49,共10页
为了实现高灵敏度的空间激光通信,并提高传输信道的抗干扰能力,将单光子探测技术和脉冲位置调制技术相结合,采用门控电路与反馈淬灭电路相结合的方式淬灭单光子探测器雪崩,设计了插入帧头法用于脉冲位置调制解调。用现场可编程门阵列进... 为了实现高灵敏度的空间激光通信,并提高传输信道的抗干扰能力,将单光子探测技术和脉冲位置调制技术相结合,采用门控电路与反馈淬灭电路相结合的方式淬灭单光子探测器雪崩,设计了插入帧头法用于脉冲位置调制解调。用现场可编程门阵列进行了脉冲位置调制解调过程的仿真,验证了插入帧头法的有效性与可行性。在此基础上搭建了1550 nm的脉冲位置调制激光通信实验,同时测试了单光子探测器在不同参数下的性能。结果表明,当探测效率为25%,触发延时为8.00 ns,门宽为5.0 ns,死时间为0.1μs时,单光子探测器性能最佳。最后测试了不同调制速率下单光子探测器的探测灵敏度,结果表明,当通信码速率为1 Mbps时,通信灵敏度为−51.8 dBm;当通信码速率为4 Mbps时,通信灵敏度为−41.0 dBm,实现了高灵敏度的空间激光通信。 展开更多
关键词 激光通信 单光子探测 脉冲位置调制 高灵敏度
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基于圆弧拟合算法的海水激光通信信道研究 认领
4
作者 王菲 姬冠妮 《光通信技术》 北大核心 2021年第3期51-53,共3页
针对海水激光通信信道复杂多变的问题,利用蒙特卡洛法模拟了蓝绿激光在海水信道中的传输过程,得到了不同传输距离下接收功率的统计图。分别利用高斯函数和圆弧拟合算法对此统计结果进行了拟合,并计算出了激光在不同传输距离的高斯拟合... 针对海水激光通信信道复杂多变的问题,利用蒙特卡洛法模拟了蓝绿激光在海水信道中的传输过程,得到了不同传输距离下接收功率的统计图。分别利用高斯函数和圆弧拟合算法对此统计结果进行了拟合,并计算出了激光在不同传输距离的高斯拟合误差和圆弧拟合误差,得出圆弧拟合算法拟合误差小于高斯函数拟合。在圆弧拟合算法的基础上建立了水下无线光通信信道模型,根据该传输模型可快速得到在一定海水水质参数下,海水中激光传输距离、任意接收位置和接收光功率之间的关系,为水下无线光通信系统的设计提供了参考价值。 展开更多
关键词 蒙特卡洛 圆弧算法 激光通信 信道模型
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基于蒙特卡洛法的激光通信地面站轴系误差分析 认领
5
作者 王天宇 张家齐 +1 位作者 张立中 王桂冰 《长春理工大学学报:自然科学版》 2021年第1期50-56,共7页
由于星-地激光通信链路通信束散角小,对通信终端伺服精度要求较高,为了满足伺服系统的精度要求,需合理的分配和控制跟踪架的轴系误差,传统方式采用极值法进行误差分配,相比此方法,通过运用蒙特卡洛法,对间隙误差值的分布进行预估,明确... 由于星-地激光通信链路通信束散角小,对通信终端伺服精度要求较高,为了满足伺服系统的精度要求,需合理的分配和控制跟踪架的轴系误差,传统方式采用极值法进行误差分配,相比此方法,通过运用蒙特卡洛法,对间隙误差值的分布进行预估,明确敏感因素,使误差分配准确。针对激光通信地面站跟踪架,运用Adams insight对100组服从正态分布的轴系间隙进行随机抽样,根据跟踪架轴系位移跳动变化曲线和响应报告,得出俯仰方位轴间隙对目标位移跳动的权重,优化轴系间隙满足跟踪精度。经优化后得:方位轴系晃动为2.34″,俯仰轴系晃动为2.62″,满足调试要求,最终得到跟踪精度最大为9.6″。 展开更多
关键词 测量 激光通信 蒙特卡洛法 轴系精度 伺服调试
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旋转双棱镜指向系统转角补偿偏差修正方法 认领
6
作者 邱赛 盛磊 +3 位作者 高世杰 刘永凯 伞晓刚 吴佳彬 《光通信技术》 北大核心 2021年第2期41-45,共5页
针对旋转双棱镜系统解算困难、误差源众多和指向精度较低的问题,提出了一种补偿旋转双棱镜指向系统转角的修正方法,采用求偏导和建立全微分方程的方法建立光束指向误差与棱镜转角误差关系,解算出补偿角。经实验验证:在99.57%的指向区域... 针对旋转双棱镜系统解算困难、误差源众多和指向精度较低的问题,提出了一种补偿旋转双棱镜指向系统转角的修正方法,采用求偏导和建立全微分方程的方法建立光束指向误差与棱镜转角误差关系,解算出补偿角。经实验验证:在99.57%的指向区域中,指向偏差最大值由1.8742°降低为1.4753°,均方根由0.1401°降低为0.0893°,补偿棱镜转角修正方法可有效提高指向精度。 展开更多
关键词 激光通信 旋转双棱镜 指向模型 偏差修正 系统误差
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我国激光技术与应用2035发展战略研究 认领 被引量:1
7
作者 张建敏 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-6,共6页
为促进激光技术及应用的发展,中国工程院于2018年启动了"我国激光技术与应用2035发展战略研究"重点咨询项目,本文是项目研究综合报告,文章简要分析了激光技术及在科研与产业中的工具性、引领性和颠覆性作用,分析了我国激光技... 为促进激光技术及应用的发展,中国工程院于2018年启动了"我国激光技术与应用2035发展战略研究"重点咨询项目,本文是项目研究综合报告,文章简要分析了激光技术及在科研与产业中的工具性、引领性和颠覆性作用,分析了我国激光技术在前沿激光、制造加工、信息通信、医疗诊治等领域的科研和应用的发展现状,梳理了多个制约加速发展的问题,提出了我国激光技术及应用2035年发展目标设想:强化顶层统筹谋划,引领我国激光技术与应用产业快速发展;加强基础研究,聚力突破产业化发展中的重大基础问题、共性技术基础和基础材料、器件;设立应用研发专项,打造多个新激光产业链;创新产业协同机制,完善激光产业创新生态;强化激光基础教育,加大对激光及光学学科人才培养力度等政策措施建议。 展开更多
关键词 激光技术 激光制造 激光通信 激光诊疗
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脉冲宽度连续可调的LD驱动设计 认领
8
作者 卢唯实 关冉昀 《光电技术应用》 2020年第3期73-77,共5页
在激光测距与激光通信领域中,由于激光二极管在脉冲宽度调节方面较传统泵浦激光器有较大优势,所以基于LD激光器在近距离精确测距与激光通信领域应用较为广泛。介绍了一种激光器工作原理,并设计了一款基于LD的驱动电路,实现了激光脉宽连... 在激光测距与激光通信领域中,由于激光二极管在脉冲宽度调节方面较传统泵浦激光器有较大优势,所以基于LD激光器在近距离精确测距与激光通信领域应用较为广泛。介绍了一种激光器工作原理,并设计了一款基于LD的驱动电路,实现了激光脉宽连续调节。通过仿真与样机实测,得出了具体实验数据,证明了方案的可行性。 展开更多
关键词 LD激光二极管 脉冲宽度可调节激光器 激光测距 激光通信
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Advanced Space Laser Communication Technology on CubeSats 认领
9
作者 LI Li ZHANG Xuejiao +2 位作者 ZHANG Jianhua XU Changzhi JIN Yi 《中兴通讯技术:英文版》 2020年第4期45-54,共10页
The free space optical communication plays an important role in space-terrestrial integrated network due to its advantages including great improvement of data rate performance,low cost,security enhancement when compar... The free space optical communication plays an important role in space-terrestrial integrated network due to its advantages including great improvement of data rate performance,low cost,security enhancement when compared with conventional radio frequency(RF) technology.Meanwhile,CubeSats become popular in low earth orbit(LEO) network because of the low cost,fast response and the possibility of constituting constellations and formations to execute missions that a single large satellite cannot do.However,it is a difficult task to build an optical communication link between the CubeSats.In this paper,the cuttingedge laser technology progress on the CubeSats is reviewed.The characters of laser link on the CubeSat and the key techniques in the laser communication terminal(LCT) design are demonstrated. 展开更多
关键词 space laser communication laser communication terminal CUBESAT
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无线量子通信系统的安全性与对抗方法探讨 认领 被引量:1
10
作者 石荣 吴聪 阎剑 《航天电子对抗》 2020年第1期1-5,共5页
量子通信卫星的成功发射在全世界范围内掀起了无线量子通信研究与应用的热潮,量子通信的高度安全性似乎已经达到了战场通信的终极目标,但实际上这是一种误解.针对这一情况,在简要介绍量子通信系统常见类型的基础上,对通信系统的安全性... 量子通信卫星的成功发射在全世界范围内掀起了无线量子通信研究与应用的热潮,量子通信的高度安全性似乎已经达到了战场通信的终极目标,但实际上这是一种误解.针对这一情况,在简要介绍量子通信系统常见类型的基础上,对通信系统的安全性与有效性、可靠性进行了必要的区分,指出目前仍然能够利用无线量子通信工程实现中的缺陷来进行窃听,而且可以通过对无线量子通信传输的压制干扰来极大地降低其有效性与可靠性,甚至达到阻断无线量子通信传输的目的.以上探讨对于更加深刻地认识和理解无线量子通信系统的特点,以及从电子对抗向量子对抗的应用扩展推进具有较重要的参考意义. 展开更多
关键词 量子通信 激光通信 量子对抗 电子对抗 通信干扰 安全性 有效性 可靠性
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空间激光通信捕获与跟踪技术 认领
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作者 ZHANG Jinlong CHEN Anhe +4 位作者 ZHANG Wenrui ZHANG Jianhua BIAN Jingying ZHANG Ruofan REN Bin 《中国航天:英文版》 2020年第3期13-21,共9页
The divergence angle of laser beam used in space laser communication is usually no more than 100μrad.Using laser beam with small divergence angle to achieve acquisition and tracking for space laser link has always be... The divergence angle of laser beam used in space laser communication is usually no more than 100μrad.Using laser beam with small divergence angle to achieve acquisition and tracking for space laser link has always been a difficult problem.In addition,the random nature of the atmosphere will affect the satellite-ground laser link,which increases the difficulty of the acquisition and stable tracking for the laser link.Thus,taking into account the above challenges for satellite-ground laser communication,an acquisition and tracking scheme of using both beacon beam and signal beam was designed for the Laser Communication Terminal(LCT)of Shijian 20 satellite.In-orbit test results indicated that under the condition of moderate atmospheric turbulence(atmospheric coherence length r0≈3 cm),the process of acquisition and tracking for the satellite-ground laser link can be completed within 1 s after the initial pointing between the LCT and Optical Ground Station(OGS)is performed,and the tracking error was less than 1μrad(3σ).In addition,the laser link can be re-established quickly once being interrupted by unsteady atmospheric turbulence,and can be maintained for a long time under moderate twurbulence conditions,which lays a foundation for future application of satellite-ground laser communication. 展开更多
关键词 space laser communication Shijian 20 satellite satellite-ground laser link acquisition and trackin
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开环单向耦合半导体激光器的相位混沌同步 认领
12
作者 孙宇川 毛晓鑫 王安帮 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期14-21,共8页
研究半导体激光器开环单向耦合的相位混沌同步。采用希尔伯特变换提取混沌激光器光场的相位时间序列,利用互相关系数、同步误差分析半导体激光器相位同步特性。实验结果表明,当注入强度大于0.80、频率失谐为-11.0~4.0 GHz时,主、从激光... 研究半导体激光器开环单向耦合的相位混沌同步。采用希尔伯特变换提取混沌激光器光场的相位时间序列,利用互相关系数、同步误差分析半导体激光器相位同步特性。实验结果表明,当注入强度大于0.80、频率失谐为-11.0~4.0 GHz时,主、从激光器可实现同步系数大于0.95的相位混沌同步,且相位混沌同步的参数范围大于强度混沌同步。实验也依据平均相位差验证了系统的相位锁定现象。 展开更多
关键词 激光光学 混沌 半导体激光器 保密通信 混沌同步 相位同步 希尔伯特变换
红外通讯模块在激光发射机中的应用 认领
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作者 郭凤玲 耿凯 何刚 《工业控制计算机》 2020年第6期83-84,共2页
激光发射机因其战场氛围浓、训练针对性强、危险系数低等优点在军事训练中广泛应用。模拟作战过程中双方战损伤亡情况需要通过无线通讯实时信息交汇。因其为步兵穿戴设备,减轻负重要求设备必备体积小、可靠性高、保密性强等特性,该设计... 激光发射机因其战场氛围浓、训练针对性强、危险系数低等优点在军事训练中广泛应用。模拟作战过程中双方战损伤亡情况需要通过无线通讯实时信息交汇。因其为步兵穿戴设备,减轻负重要求设备必备体积小、可靠性高、保密性强等特性,该设计采用红外通讯高度集成模块完成无线信息传输。目前市面多采取分散器件搭建系统,不便于批量生产调试,抗干扰能力差,体积大。训练器材采用TFDU4101模块进行红外发射和接收。实验结果证明,最大传输速率115.2kb/s,大小2cm×2cm,误码率0.02%,最远通讯距离10m。可与主控串口通讯,实现数据快速、可靠传输,且体积小可移植性强。 展开更多
关键词 激光发射机 激光应用 红外通讯 TFDU4101
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面向2035信息领域激光技术发展趋势展望 认领
14
作者 “我国激光技术与信息应用2035发展战略研究”课题组 王天枢 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期7-13,共7页
激光技术自发明以来,就开始广泛应用于信息领域。激光技术促进了信息技术突飞猛进的发展,已是当今信息科技发展的主要动力。"我国激光技术与信息应用2035发展战略研究"是中国工程院设立的重点咨询项目"我国激光技术与应... 激光技术自发明以来,就开始广泛应用于信息领域。激光技术促进了信息技术突飞猛进的发展,已是当今信息科技发展的主要动力。"我国激光技术与信息应用2035发展战略研究"是中国工程院设立的重点咨询项目"我国激光技术与应用2035发展战略研究"的课题之一,旨在对我国激光技术在信息领域的应用及相关产业发展情况开展全面研究,凝练信息领域激光技术的发展趋势,提出能够促进该领域发展的合理建议。本文通过介绍光通信、激光显示、光存储、光传感等几个激光技术在信息领域的主要应用,对其国内外研究和发展现状、主要关键技术、国内外产业发展情况进行了深入分析,研究提出:确立研究方向重点,布局核心技术开发;搭建产业创新平台,提高技术创新水平;注重知识产权保护,加强高端人才培养;引导"政产学研"协同,促进成果转化合作;加大政策扶持力度,引导行业健康发展;发挥产业集聚优势,增强企业竞争能力。 展开更多
关键词 激光技术 光通信 激光显示 光存储 光传感
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NASA激光通信中继演示项目技术 认领
15
作者 赵方 刘兴 +1 位作者 罗广军 刘芳 《光通信技术》 北大核心 2020年第8期49-54,共6页
美国航空航天局(NASA)激光通信中继演示(LCRD)项目是美国第一个长周期卫星激光中继演示项目,是美国对其下一代卫星中继系统的一种探索。为了便于研究卫星激光中继新技术,对LCRD项目的背景、现状以及后续发展情况进行了详细阐述,并给出... 美国航空航天局(NASA)激光通信中继演示(LCRD)项目是美国第一个长周期卫星激光中继演示项目,是美国对其下一代卫星中继系统的一种探索。为了便于研究卫星激光中继新技术,对LCRD项目的背景、现状以及后续发展情况进行了详细阐述,并给出一系列具体技术指标。 展开更多
关键词 激光通信中继演示 激光通信 卫星中继
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海上发射船船间信息传输方案设计与应用 认领
16
作者 田兆平 赵乾宏 +1 位作者 刘明波 滕晓云 《通信技术》 2020年第6期1406-1412,共7页
我国首次海上发射中,针对中心船与保障船开通船船间信息传输业务的实际需求,分析比对了卫星通信、散射通信、中/短波以及超短波通信、激光通信和宽带无线通信等多种技术手段,优选宽带无线通信和激光通信两种区域宽带通信手段作为船船间... 我国首次海上发射中,针对中心船与保障船开通船船间信息传输业务的实际需求,分析比对了卫星通信、散射通信、中/短波以及超短波通信、激光通信和宽带无线通信等多种技术手段,优选宽带无线通信和激光通信两种区域宽带通信手段作为船船间第一路由信息传输方式,并根据动态性能测试结果进行了可靠性设计。经海上发射实际应用检验,船船间各类业务传输稳定可靠,满足实际需求,同时也为后续开展船船间信息传输提供了可借鉴的经验。 展开更多
关键词 海上发射 宽带无线通信 激光通信 OSPF BFD
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一种双端旋转的光通信系统 认领
17
作者 孙晖 崔新旭 邵丙新 《光通信技术》 北大核心 2020年第12期29-32,共4页
为使两旋转部件之间实现高速通信,设计了一种适用于双端旋转条件下的无线光通信系统。通过设计非球面准直镜,选用适当的二向分色片,使光信号沿旋转轴中心通过,可将某一旋转部件发射出的激光信号传递至另一旋转部件中的光探测模块。在2... 为使两旋转部件之间实现高速通信,设计了一种适用于双端旋转条件下的无线光通信系统。通过设计非球面准直镜,选用适当的二向分色片,使光信号沿旋转轴中心通过,可将某一旋转部件发射出的激光信号传递至另一旋转部件中的光探测模块。在2个旋转端之间的距离从10 mm变化到550 mm、相对转速从10 r/min变化到120 r/min的过程中,系统的最小接收功率依然能满足通信要求,误码率为0。 展开更多
关键词 通信系统 激光通信 非接触 旋转 共轴
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基于LabVIEW的准分子激光器控制系统 认领
18
作者 潘冰冰 梁勖 +3 位作者 潘宁 林颖 徐健 方晓东 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期343-348,共6页
为了实现基于准分子激光光源的应用系统集成和激光的功能扩展,设计了一种新型的准分子激光器控制系统,PC端基于LabVIEW软件实现人机交互,激光端基于微控制单元(MCU)主控模块控制硬件电路及检测传感器信号等,LabVIEW与MCU采用光隔离的RS... 为了实现基于准分子激光光源的应用系统集成和激光的功能扩展,设计了一种新型的准分子激光器控制系统,PC端基于LabVIEW软件实现人机交互,激光端基于微控制单元(MCU)主控模块控制硬件电路及检测传感器信号等,LabVIEW与MCU采用光隔离的RS232通讯,通过虚拟仪器实现计算机对准分子激光器的实时监测和控制。结果表明,该系统结合PC端的良好人机交互以及MCU端高效稳定实时控制等特点,有效地实现了放电激励准分子激光器强电磁干扰下的整体控制系统的设计。该研究对基于准分子激光光源的应用系统的集成和功能扩展有参考意义。 展开更多
关键词 激光技术 LABVIEW 信号处理 监测与控制 串口通讯 虚拟仪器
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嵌入式激光雕刻机的网络系统设计 认领
19
作者 孙晓雷 许普乐 贾冕茜 《芜湖职业技术学院学报》 2020年第3期37-39,共3页
随着激光加工应用的不断扩大,激光雕刻机在非金属材料方面的需求增多。为了实现激光雕刻机的远距离控制和数据传输,必须提高加工数据变更效率。使用以太网控制和交换芯片实现硬件电路,控制器通过SPI通信控制以太网接口,有助于改善激光... 随着激光加工应用的不断扩大,激光雕刻机在非金属材料方面的需求增多。为了实现激光雕刻机的远距离控制和数据传输,必须提高加工数据变更效率。使用以太网控制和交换芯片实现硬件电路,控制器通过SPI通信控制以太网接口,有助于改善激光雕刻机的通信距离。 展开更多
关键词 激光雕刻 以太网 网络通信 W5500
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可变基频激光通信链路传输信道建模研究 认领
20
作者 曹连江 赵世华 《激光杂志》 北大核心 2020年第1期168-172,共5页
可变基频激光通信系统可突破循环频率的限制,改善激光通信的传输通用性质与传输速度,为此,构建可变基频激光通信链路传输信道模型,为全面研究激光通信系统传输特性提供基础。采用幅度键控(ASK)调制激光通信链路信道的基频,ASK帧结构使... 可变基频激光通信系统可突破循环频率的限制,改善激光通信的传输通用性质与传输速度,为此,构建可变基频激光通信链路传输信道模型,为全面研究激光通信系统传输特性提供基础。采用幅度键控(ASK)调制激光通信链路信道的基频,ASK帧结构使用简单帧格式、8 bit数据位确保激光通信系统基频可变;以此为前提构建可变基频激光通信链路传输信道模型,从模型中获取激光通信链路传输信道的干扰量、信道带宽以及接收端信号模型,为分析激光通信信道特性提供依据。仿真研究显示:ASK调制编码可有效调节激光通信系统的基频,采用该模型传输信息大大降低通信误码率、优化信道传输性能。 展开更多
关键词 可变基频 激光通信 ASK帧结构 链路 传输信道 模型
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