【正文】 .........................................................................6 無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成 .......................................................................................................6 光發(fā)射模塊 ................................................................................................................6 光天線 ........................................................................................................................8 光接收模塊 ................................................................................................................8 大氣信道模型 .......................................................................................................................9 光在大氣信道中傳播 .........................................................................................................17 大氣衰減效應(yīng) ..........................................................................................................17 大氣湍流效應(yīng) ..........................................................................................................20 第三章 信道估計(jì) ..............................................................................................................................23 估計(jì)理論基礎(chǔ) .....................................................................................................................24 信道估計(jì)原理 .....................................................................................................................26 基于 OOK 調(diào)制的 FSO 信道估計(jì)算法 .............................................................................26 第四章 基于 OOK 調(diào)制的 FSO 信道盲估計(jì)算法仿真 ..................................................................29 仿真環(huán)境介紹 .....................................................................................................................29 信道估計(jì)算法仿真及分析 .................................................................................................30 第五章 總結(jié) ......................................................................................................................................32 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................33 致謝 ....................................................................................................................................................36 附錄一 仿真程序 ..............................................................................................................................37 附錄二 英文翻譯 ..............................................................................................................................41 1 第一章 緒論 無線 光通信簡介 無線光通信 (Wireless Optical Communication)又稱為自由空間光通信（ FreeSpace Optics，簡稱 FSO），是光纖通信和無線通信結(jié)合的產(chǎn)物，它以激光為載體，在大氣中傳送激光信號(hào)來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)間語音、數(shù)據(jù)、圖像信息的雙向通信的技術(shù) [1]。 Atmospheric channel。 關(guān)鍵字 ：無線光通信，大氣信道，信道估計(jì) ， 開關(guān) 鍵控 Abstract Wireless optical munication technology integrates the advantages of microwave munication and optical munication, has the merits of high bandwidth, fine secrecy and low power, utilizes light wave with frequency of hundreds of terahertz to transmit and have a bright future because of its high transmission speed and no requirement for traditional spectral bandwidth resource. Nevertheless, wireless optical munication technology still has many problems which limit its development, the primary one of which is the influence of atmosphere channel on wireless laser munication. Firstly, this paper analyze two effect that atmosphere exerts on optical munication. The one is atmosphere attenuation effect which sharply reduces the power of optical signal when the transmission distance increases。 在觀察窗長度 不同 的情況下，隨著信噪比的增大，誤碼率下降， 觀察窗長度越大，誤碼率下降越明顯。然后針對(duì)大氣信道的特點(diǎn)和信道估計(jì)理論知識(shí)提出了基于 OOK 調(diào)制下的 FSO 半盲信道估計(jì)算法。 基于 OOK調(diào)制的 FSO半盲信道估計(jì)方法研究 OOK modulationbased the FSO semiblind channel estimation method 畢業(yè)論文 題 目 基于 OOK調(diào)制的 FSO半盲信道估計(jì)方法研究 摘要 無線光通信結(jié)合了微波通信和光通信的優(yōu)勢(shì)，具有高帶寬、高保密性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，但是，無線激光通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用受到了很多問題的制約，其中最主要的問題之一就是大氣信道對(duì)無線光通信的影響。本文針對(duì)這一問題，首先分析了大氣對(duì)光傳輸所產(chǎn)生的兩種效應(yīng) —— 大氣衰減效應(yīng)和大氣湍流效應(yīng)，其中，大氣衰減效應(yīng)使光信號(hào)功率隨距離增加而迅速下降，大氣湍流效應(yīng)產(chǎn)生的光強(qiáng)起伏則影響了信號(hào)的正確接收。最后對(duì)其算法進(jìn)行了MATLAB 仿真， 分析了觀察窗長度 不同情況下信號(hào)誤碼率的變化 。在信噪比相同的情況下，觀察窗長度越大，誤碼率越小。 the other one is the atmospheric turbulence effect which produces optical intense fluctuation and influences correctly receiving signal. Moreover, OOK modulationbased FSO semiblind channel estimation algorithm and the characteristics of the atmospheric channel and channel estimation of theoretical knowledge. Finally, their algorithm MATLAB simulation and analysis of changes in the signal bit error rate in the observation window length under different circumstances. Different observation window length, with increasing signal to noise ratio, bit error rate decreased, the greater the length of the observation window, the bit error rate, the more obvious. In the same signal to noise ratio case, the greater the length of the observation window, the smaller the error rate. Keyword: Wireless optical munication。 Channel estimation。在良好的大氣條件下，無 線光通信技術(shù)具有與光纖通信很相近的傳輸能力，能以千兆的速度進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全雙工通信，其工作原理與光纖通信系統(tǒng)類似，包括光發(fā)送、光傳輸和光接收三個(gè)部分，區(qū)別僅在于傳輸媒介不是光纖而是大氣，因此它又稱為“虛擬光纖通信”。 無線光通信系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機(jī)的光源受到電信號(hào)的調(diào)制，并通過作為天線的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，將光信號(hào)經(jīng)過大氣信道傳送到接收端的望遠(yuǎn)鏡。由于大氣空間對(duì)不同光波長信號(hào)的透過率有較大的差別，可以選用透過率較好的波段窗口 [3]。同時(shí)考慮到 1500nm 的光波對(duì)于霧有更強(qiáng)的穿透能力，而且對(duì)人眼更安全，所以 1550nm 波長的無線光系統(tǒng)具有更廣闊的使用前景 [4]。無線光通信集光纖通信和微波通信的優(yōu)點(diǎn)于一身：它的容量與光纖相近，但價(jià)格卻低得多；它可以直接架設(shè)在屋頂，由空中傳送；既不需申請(qǐng)頻率執(zhí)照，也沒有敷設(shè)管道挖掘馬路的問題；使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的系統(tǒng) ，在確定發(fā)收兩點(diǎn)之間視線不受阻擋的通道之后，一般可在數(shù)小時(shí)之內(nèi)安裝完畢，投入運(yùn)行 [5]。如果采用其他系統(tǒng)構(gòu)成主從備用的方法 (如采用微波通信作為備用 [6])，甚至可達(dá)到 %電信級(jí)的可用性要求?，F(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)常用的 SDH、 ATM、 IP 等都能通過。 、移裝至其他位置。 2 (2) 無線光通信存在的問題 盡管無線光通信具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)它也存在很多問題： 無線光通信是一種視距寬帶通信技術(shù)，傳輸距離與信號(hào)質(zhì)量的矛盾非常突出，當(dāng)傳輸超過一定距離時(shí)波束就會(huì)變寬導(dǎo)致難以被接收