雾霾天气下DAML空间相干光通信系统的研究

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2017年第2期北京时间：

作者：刘雪

单位：刘雪,南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京, 210003,陈健,南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京, 210003,chenjian@njupt.edu.cn王萍,南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京, 210003,马兆慧,南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京, 210003,由骁迪,南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京, 210003,吴媛媛,中天宽带技术有限公司, 南通, 226463,符小东,中天宽带技术有限公司, 南通, 226463

摘要：大气湍流引起的折射率起伏会导致光信号的振幅和相位发生随机波动，同时日益严重的城市雾霾现象带来的系统性能降低问题也不可忽视.基于湍流相位波动和激光器相位噪声的缓慢时变特性，本文提出了将DAML相位估计算法应用到空间相干光通信系统中来提高系统性能，并推导了在大气湍流、激光器相位噪声以及各种天气状况衰减效应影响下，针对DQPSK信号的DAML相位估计系统的误码率，最后重点分析了在雾、霾天气条件下该系统的传输距离限制和波长选择特性.仿真结果表明：湍流相位波动造成的信噪比损失低于0.1 dB；在雾和霾天气下，相较于传统的OOK IM／DD FSO通信系统，DAML相位估计系统在不同的大气湍流环境中至少有500 m的传输距离优势；在霾和薄雾天气，传输波长为1 550 nm的DAML系统比波长为850 nm的系统的性能更优，但在能见度低于200 m的浓雾天气，系统性能基本与波长选择无关.

关键词：自由空间相干光通信;大气湍流;雾霾;判决辅助最大似然相位估计

基金资助：江苏省科技支撑计划（BE2014855）；国家自然科学基金（61271239）