本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種大氣對(duì)無(wú)線激光通信影響的實(shí)驗(yàn)室模擬方法，屬于大氣信道無(wú)線激光通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)MODTRAN軟件和基于隨機(jī)相位屏的激光大氣湍流傳輸數(shù)值模擬方法計(jì)算激光大氣傳輸透過(guò)率和接收光信號(hào)的時(shí)域起伏數(shù)據(jù)，據(jù)此生成電光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣影響的模擬。與現(xiàn)有半實(shí)物大氣影響模擬方法相比，本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)能夠比較精確地模擬大氣湍流導(dǎo)致的光束漂移對(duì)無(wú)線激光通信的影響。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
大氣對(duì)無(wú)線激光通信影響的實(shí)驗(yàn)室模擬方法，其特征在于，所需的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)施方法如下：技術(shù)解決方案：首先根據(jù)無(wú)線激光通信試驗(yàn)的鏈路參數(shù)和所考慮的大氣條件，利用數(shù)值方法計(jì)算出激光大氣傳輸?shù)耐高^(guò)率和接收光信號(hào)的時(shí)域起伏數(shù)據(jù)；在激光通信接收機(jī)A001的光學(xué)接收天線103和探測(cè)器105之間，使用電光調(diào)制器104來(lái)控制接收光信號(hào)的強(qiáng)度；根據(jù)數(shù)值方法計(jì)算得到的透過(guò)率和接收光信號(hào)的時(shí)域起伏數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)108生成電光調(diào)制器104的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)A002，以便通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制電路模塊107控制電光調(diào)制器104的輸出光信號(hào)強(qiáng)度，將大氣對(duì)激光傳輸?shù)挠绊懠拥郊す馔ㄐ沤邮諜C(jī)的接收光信號(hào)中，實(shí)現(xiàn)大氣對(duì)無(wú)線激光通信影響的實(shí)驗(yàn)室模擬；激光通信發(fā)射機(jī)101發(fā)射的激光信號(hào)經(jīng)光學(xué)透鏡組102后被光學(xué)接收天線103接收，再經(jīng)電光調(diào)制器104進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制后，入射到激光通信接收機(jī)A001的探測(cè)器105上；探測(cè)器105的輸出電信號(hào)傳送給碼元符號(hào)判決模塊106，由碼元符號(hào)判決模塊106實(shí)現(xiàn)最終的通信數(shù)據(jù)檢測(cè)；計(jì)算機(jī)108根據(jù)數(shù)值方法計(jì)算得到的激光大氣傳輸?shù)耐高^(guò)率和接收光信號(hào)的時(shí)域起伏數(shù)據(jù)，生成電光調(diào)制器104的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)A002，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)A002通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制電路模塊107傳送給電光調(diào)制器104；光學(xué)透鏡組102對(duì)激光通信發(fā)射機(jī)101發(fā)射的光束進(jìn)行變換，使激光通信發(fā)射機(jī)101發(fā)射的光束能完全被光學(xué)接收天線103接收；為了正確地生成電光調(diào)制器104的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)A002，需要事先對(duì)電光調(diào)制器104進(jìn)行標(biāo)定；通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到電光調(diào)制器104的透光率T隨驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)v的變化關(guān)系曲線A003；根據(jù)無(wú)線激光通信試驗(yàn)的鏈路距離、所考慮的試驗(yàn)地點(diǎn)的海拔/地形/地貌/氣溶膠類(lèi)型、激光波長(zhǎng)，使用MODTRAN軟件計(jì)算激光大氣傳輸?shù)耐高^(guò)率τ；根據(jù)無(wú)線激光通信試驗(yàn)的鏈路距離、發(fā)射光束參數(shù)、所考慮的試驗(yàn)地點(diǎn)的大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)、大氣湍流內(nèi)尺度、大氣湍流外尺度、垂直徑向風(fēng)速、光學(xué)接收天線103的參數(shù)，使用基于隨機(jī)相位屏的激光大氣湍流傳輸數(shù)值模擬方法，模擬大氣湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊?；每隔時(shí)間Δt就從激光發(fā)射端開(kāi)始模擬一次激光在整個(gè)大氣湍流傳輸路徑上的傳輸過(guò)程，得到接收平面上的光斑強(qiáng)度分布，再在光學(xué)接收天線103的口徑內(nèi)對(duì)接收面上的光斑強(qiáng)度進(jìn)行積分求和，得到光學(xué)接收天線103的實(shí)際接收光信號(hào)功率B003，并計(jì)算接收光信號(hào)功率B003與激光發(fā)射端的發(fā)射光功率A004的比值A(chǔ)005；通過(guò)連續(xù)模擬很多次激光在整個(gè)大氣湍流路徑上的傳輸過(guò)程，可以得到比值A(chǔ)005的一個(gè)時(shí)間序列A006；由于大氣湍流導(dǎo)致激光的光強(qiáng)閃爍，因此時(shí)間序列A006中的各個(gè)元素的值是變化的；時(shí)間序列A006對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度為Δt與時(shí)間序列A006的元素個(gè)數(shù)的乘積；在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，要求Δt＜Greenwood時(shí)間常數(shù)；在進(jìn)行無(wú)線激光通信實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，首先使激光通信發(fā)射機(jī)101、激光通信接收機(jī)A001、電光調(diào)制器104、驅(qū)動(dòng)控制電路模塊107正常工作；令i＝1，N為時(shí)間序列A006中的元素個(gè)數(shù)；為了模擬大氣對(duì)無(wú)線激光通信的影響，計(jì)算機(jī)108每隔時(shí)間Δt就做如下工作：Step001：計(jì)算激光大氣傳輸?shù)耐高^(guò)率τ與時(shí)間序列A006中的第i個(gè)元素的值的乘積，并將計(jì)算結(jié)果賦值給變量S；將變量S除以光學(xué)透鏡組102的透光率，并將計(jì)算結(jié)果賦值給變量Q；Step002：根據(jù)變化關(guān)系曲線A003，計(jì)算透光率T等于變量Q時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)v的值A(chǔ)007；Step003：生成大小等于值A(chǔ)007的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)A002，并將其輸出給驅(qū)動(dòng)控制電路模塊107；Step004：i＝i+1，如果i＞N，則i＝1。...
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳純毅，楊華民，蔣振剛，范靜濤，婁巖，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：長(zhǎng)春理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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