基于不同散射相函数的紫外光传输特性研究

为了研究三种不同散射相函数下紫外光大气传输特性,文章采用非直视紫外光通信的单次散射简化模型,对系统接收机接收到的能量及紫外光传输路径损耗随传输距离和散射角的变化情况进行分析.结果表明:三种相函数下,都表现为随传输距离的增大,接收能量减小,路径损耗增大,但三者之间存在一定的差异,对于紫外光通信系统,其传输性能的影响以前向散射为主,后向散射作用很小;随着散射角增大,后向散射作用相对明显;三种散射相函数下,紫外光通信链路的最佳散射角不同,但均随发射仰角的增大或接收仰角的增大最佳散射角增大,而接收能量减小.     

40Gb/s RZ-DQPSK接收机色散补偿与解调系统设计

基于双反馈方法,为40Gb/s归零差分四相位相移键控(RZ-DQPSK)光纤通信接收机提出一种自适应终端色散补偿与解调方案.介绍了接收系统模型、色度色散补偿算法和调整算法等,利用平衡接收机反馈和误帧率检测反馈实现准确的RZ-DQPSK光信号解调和自适应色散补偿.最后,通过计算机仿真和实际通信工程项目中的实验数据验证了文章中所提出的接收机的性能.     

基于MIMO的可见光通信中的信道均衡

针对基于多输入多输出(MIMO)的室内可见光通信(Visible-Light Communication,VLC)系统中存在的码间串扰(ISI)问题进行了分析,并提出了适用于MIMO可见光通信系统的信道均衡方案及实现方法.仿真实验结果表明,该方法可以有效降低MIMO可见光通信系统中的码间串扰的影响.     

同向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的理论分析

为了对同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,首先理论推导出功率转换效率的解析解,然后采用数值计算的方法详细分析不同物理因素对功率转换效率的影响。结果表明：功率转换效率先随着光纤长度和单位面积的拉曼增益系数增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;小信号时,初始信号光功率对功率转换效率的影响较小;大信号时,功率转换效率随着初始信号光功率增加而快速增加;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系;抽运光与信号光的频率比增加时,功率转换效率减小。     

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效的增大了调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用文中所述的抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3-5dB。     

差分吸收相干激光雷达中偏振分集技术研究

为减小差分吸收相干激光雷达(DIAL)中偏振衰落对 回波信号功率反演精度影响,研究了偏振分集技术(PDT)在相干DIAL中 的作用,构建了利用STM32控制的双光束切换DIAL实验装置。依托构 建的装置,利用平衡探 测,分别采用PDT和一般外差探测完成多组次实验,应用单频检测方法得到20m光程下吸收 气体不同浓度下相干中频信号的振 幅值,并由此求解出on光和off光回波信号功率。对回波信号功率值差分信息与由HITRAN得 到的参考差分信息比较 发现:应用PDT能使探测分辨率提高4倍,对应到2km距离内,可以探测到3.5×10－6ppm的CO₂浓度变化,满足了 气候研究所需的优于1％的精度要求,验证了PDT消除偏振衰落以及提高相干DIAL分辨精度的 作用。     

一种改进的基于暗原色先验的雾天图像清晰化方法

为了提高雾天降质图像的清晰度,基于暗原色先验提出了一种改进的图像去雾方法。针对原算法对明亮区域敏感和运算量过大问题,首先提出天空区域自适应选择算法求取大气光强度,然后利用快速双边滤波算法修复透射率图,在保证去雾效果前提下大幅度降低了计算复杂度。针对去雾后的图像颜色较真实场景偏灰暗的问题,提出了一种简单有效的亮度调节方法。实验结果表明,该算法可以有效的消除灰白和明亮区域对大气光和透射率计算的影响,真实地复原场景的色彩和清晰度,同时,本文算法的时间复杂度与图像大小成线性关系,可以明显提升运算速度。     

Gamma-Gamma信道下OOK与DPSK调制误码性能分析

从理论和实验两方面对自由空间光通信中常用的两种调制方式进行性能比较分析,旨在找出一种最适合的调制方法抑制大气湍流。在分析Gamma-Gamma信道下OOK(开关键控)和DPSK(差分相移键控)调制的误码率时,将广义超几何方法引入分析。利用Matlab软件搭建系统,通过实验可知,采取相干及平衡探测的DPSK调制时性能要比基于OOK调制的直接探测高出3.21dB;通过对双管平衡探测和单管探测进行实验,结果表明,双管平衡探测的信噪比优于单管探测,约提高21.6dB。因此,基于DPSK平衡探测的相干通信方案具有可行性和优越性。     

紫外光非视距单次散射链路中体散射相函数的研究（英文）

针对椭球坐标系下的紫外光单次散射链路模型,将共同散射体中的各个散射粒子看作一个体积微分,对散射体中不同位置上的微分粒子散射之后造成的能够落入接收范围的散射角对应的相函数进行体积分求和运算,并进行了过程的分析与公式的推导,为研究紫外光通信提供了良好的支持与扎实的基础。     

基于SPGD算法的自适应光纤耦合器阵列技术研究

自适应光纤耦合器(AFC)是一种可实现高稳定、高效的空间光至光纤耦合的新型自适应光学器件。研究了AFC阵列作为空间激光通信系统接收光端机的可行性。在不同的大气湍流强度下, 利用SPGD算法, 仿真研究了不同子孔径数AFC阵列的闭环控制过程。研究结果表明, AFC阵列技术可缓解大气湍流影响, 改善光纤耦合效率并提高耦合过程的稳定性;当等效接收口径一定时, 随着阵列子孔径数的增加, 光纤耦合效率及控制算法收敛速率都相应提升。