无线激光通信系统.ppt

无线激光通信系统,1无线光通信系统分类与制式,2无线光通信系统组成,3无线光通信的应用实例,无线激光的优势,无需授权执照安全保密实施成本相对低廉建网速度快协议的透明性设备尺寸小信息容量大,无线光通信系统分类,按空间信道分类：,空-地无线激光通信系统,按空间信道分类,星间无线激光通信系统,地面无线激光通信系统,按制式分类：,无线光通信系统分类,其中（IM/DD）系统为非相干通信系统，光外差系统为相干光通信系统。光外差系统是基带信号直接对光载波进行ASK、FSK和PSK等调制。IM/DD系统中有二进制系统和多进制系统。其中二进制系统脉冲调制的最一般形式是开关键控(OOK)编码和曼彻斯特编码。多进制系统最流行的光学组编码方式为脉冲位置调制（PulsePositionModulationPPM）。,强度调制的直接检测（IM/DD）系统光外差系统。,二进制IM/DD系统：,按制式分类分类,开关键控（OnOffKeyingOOK）编码：,在OOK编码中，每一比特时间内光脉冲处于开或关的状态。每个“1”比特编码为一个光脉冲，而每个“0”比特则以一个关闭比特(无光场)进行编码。,图接收机和解码器,二进制IM/DD系统：,按制式分类,曼彻斯特编码：,曼彻斯特码利用一个半占空的对称方波（如01）表示数据“1”，而其反相波（如10）表示数据“0”。,按制式分类,如图，若v1小于v2，输出判定为“1”，反之输出判定为“0”。,图曼彻斯特编码系统接收机,按制式分类,多进制IM/DD系统光学组编码,在多进制幅度键控（MASK）中一个脉冲（存在M种不同的幅值），可以代表个比特。在光学组编码编码中，使用M个光场（脉冲）代表个比特。由于bM,所以相同的系统带宽的情况下，信息传输速率（比特/s）比OOK降低。例如：用8个光场代表3个比特构成的组，8个光场不同的组合代表不同的3比特的组成：000、001、010、011、100、101、110、111。,按制式分类,PPM脉冲编码调制是较为流行的一种光学组编码方式。在PPM系统中，一个光脉冲位于M个相邻时间位置之一上来代表某一数据组，如图所示：,M个间隙构成一个PPM帧或长度为Tf秒的字节。因此，数据字节由脉冲在帧中的位置决定。,按制式分类,采用脉冲光学系统，适合于直接检测接收机。激光器只需要以帧的速率产生脉冲，工作脉冲重复频率为：,PPM发送机发送的比特的速率为：,按制式分类,PPM解码器必须决定在包含光脉冲的一个帧时间内的M个缝隙的那一个出现脉冲。,按制式分类,相干光通信系统,按制式分类,外差检测及信号频谱分布,按制式分类,零差检测及信号的频谱分布,按制式分类,相干光通信最显著的优点就是接收灵敏度很高，与直接检测系统相比，灵敏度可以提高1020dB，从理论上讲灵敏度可以达到探测器的量子噪声极限，在BER=10-9下，可达到9光子比特，相干光通信的第二个优点就是具有很好的频率选择性，从而可以减少背景光的影响。在直接检测系统中，只能使用强度调制的方式对光波进行调制，而在相干光通信系统中，可以具有调幅、调频、调相等多种调制方式相干光通信优点的获得，是以其系统的