蓝绿激光星潜通信编码及调制解調技术的研究 摘 要 蓝绿激光自确认为水下通信的“窗口”波段以来备受关注并被广泛应用于对潜通 信系统。本文以卫星对潜通信系统(简稱星潜通信)为背景研究了无线光通信系统中 的信道编码和调制解调等关键技术。 首先对蓝绿激光星潜通信的无线光信道作了一些研究。包括大气信道和海水信道 分析了光在信道中的传输特性。大气分子对光的吸收相对于散射效应要小很多甚至可
忽略不计,而各种悬浮颗粒的散射效应可近似为Mie分布;海水对光的吸收严重但对 蓝绿激光波段衰减较小,其悬浮粒子对光的散射也可等效为Mie散射海水对光總的衰 减近似服从指数分布。之后建立了MonteCarlo模型来模拟光子传输过程仿真得出了 光在不同天气、不同海水环境下的光斑及脉冲时延扩展曲線。 其次选择Turbo码作为无线光通信系统中的信道编码技术并进行了深入研究。以
常用的PCCC结构为例简单地论述了Turbo码编码结构之后详细地推導了译码算法。 随后总结了近年来改进的译码算法,并以降低译码复杂度和提高译码性能为目的对 并行译码结构进行了改进,还与时頻调制技术相结合提出了逆编码译码器它与发送端 的编码器存在互为反变换的关系,使得译码结构大大简化并减少了时延。通过Matlab
软件不仅完成了Turbo码的设计,仿真了各种参数对Turbo码性能的影响找到了适 合于光通信的参数,而且仿真分析了逆编码译码器的性能参数验证叻它能够实现简单 的译码功能。 再者深入研究了时频调制技术(TFSK)。TFSK因为具有良好的抗频率选择性衰 落的特性被应用于蓝绿激光对潜通信中然而,传统的TFSK解调需要精确的本地参考
信号这一条件限制了它的发展。本文将边带相关算法(SCA)应用于TFSK的解调过 程使得系统能够在负信噪比条件下也能检测出有用信号,并与Turbo编码结合构成 码与TFSK的结合不仅可行而且有效比其他系统有较明显的优势。 关键词:Turbo码;TFSK;MonteCarlo模型;藍绿激光星潜通信 蓝绿激光星潜通信编码及调制解调技术的研究 ABSTRACT The