研究目的
为了提高自由空间光通信系统中接收端本地激光器与经大气传输的接收光信号之间相位偏移的估计性能,特别是在低信噪比条件下。
研究成果
VVPE-KF方法显著提升了本地激光与经大气传输的接收空间光信号之间相位偏移的跟踪性能,尤其在低信噪比条件下表现突出。与传统VVPE-MF方法相比,该方法对大气强度和信噪比展现出更强的鲁棒性。
研究不足
该研究假设了理想的频率偏移估计与补偿,未考虑实际频率偏移变化对相位偏移估计性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究将Viterbi-Viterbi相位偏移估计方法(VVPE)与卡尔曼滤波器相结合(VVPE-KF)来估计相位偏移,并通过恒定参数信道和大气湍流信道评估该新方法的性能。
2:样本选择与数据来源:
研究采用中国新疆量子通信卫星地面站采集的一组经验数据来模拟大气湍流的影响。
3:实验设备与材料清单:
基于DSP的相干接收机原理图包含光学90°混合器、光电探测器、模拟滤波器和ADC(模数转换器)。
4:实验步骤与操作流程:
利用包含信道增益和噪声的接收信号来模拟相位偏移估计方法的性能,其中波动的光强作为信道增益。
5:数据分析方法:
将估计误差定义为估计相位偏移与真实相位偏移之间平均差值的绝对值,并在各种信噪比和大气湍流条件下比较VVPE-KF与VVPE-MF的性能。
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optical 90° hybrid
Mixes the modulated space optical signal with the local laser.
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photodetector
Converts the optical signal into an electronic signal.
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analog filter
Filters the electronic signal before conversion to digital.
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ADC
Converts the analog signal into a digital signal.
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