中国电子科技集团公司第二十七研究所, 河南 郑州 450047
大气信道对星地光学链路影响较大,通常云层导致的衰减可能会高达几十分贝,光学链路必须在视线内 无云情况下工作。因此在设计激光通信系统并进行地面站选址时,必须要考虑链路可用度问 题。结合云层数据提出一种可用度计算简单模型,对我国不同城市气象站数据进行统计分析,得出 不同城市十年间可用度数据,为我国星地光通信地面站选址提供一定依据。
星地光通信 地面站选址 可用度 satellite-to-ground optical communication ground station location availability
空军工程大学 电讯工程学院， 陕西 西安 710077
研究了弱湍流条件下星地光通信链路的衰落概率、平均衰落次数以及平均衰落时间3个重要参数的统计特性，并通过数值仿真分析了链路天顶角、光波长以及接收机海拔高度对链路衰落特性的影响。结果表明：减小天顶角和提高接收机探测灵敏度可以改善链路的衰落特性；1.55 μm激光较0.85 μm、1.06 μm激光更适合于星地光通信；地面接收机应尽量建在2 000 m以上的高海拔地区。
大气弱湍流 星地光通信 衰落 天顶角 光波长 接收机海拔高度 weak atmospheric turbulence satellite-to-ground optical communication fade zenith angle length of lightwave altitude of receiver
1 中国船舶重工集团公司 第七一三研究所, 郑州 450015
2 武汉大学 电子信息学院, 武汉 430079
为了分析跟瞄误差对星地光通信链路的影响，采用LabVIEW对接收光信号进行了采集，通过理论分析和实验验证，取得了不同动态误差补偿下接收光终端的信号时域特征。结果表明,出射功率为23dBm、跟瞄误差为10μrad情况下，通信系统可以稳定工作；当跟瞄误差为80μrad或伺服系统出现震荡时，通信系统性能急剧下降。
光通信 星地光通信 跟踪误差 高斯光束 optical communication satellite-ground optical communication tracking error Gaussian beam
空军工程大学 电讯工程学院，陕西 西安 710077
利用经验公式计算了星地光链路在雾、雨、雪、云天气中的衰减，仿真结果表明：波长越长，雾对激光的衰减越小；雪对激光的衰减量高于雨对激光衰减量1～2个数量级；当光学厚度达到4.7时，云层对激光的衰减已达到20 dB以上。综合考虑我国的地理分布和气候特点以及云层覆盖情况，建议我国星地光通信地面站选址可以考虑西北地区的塔里木盆地-内蒙古西部戈壁沙漠-黄土高原西北部一带。
星地光通信 天气条件 地面站选址 satellite-to-ground optical communication weather conditions ground station location
空军工程大学 电讯工程学院， 陕西 西安 710077
通过建立星地光链路模型对地面站空间分集技术中站址的选择、站址间距离以及地面站数量进行研究，结果表明：站址的合理选择可以提高星地链路的可用性；站址间的距离在保证各站天气不相关的同时不能过大，当站址间距离与卫星高度的比值达到1时，由链路天顶角增大带来的衰减高达10 dB以上；单地面站的可用性越高，所需的地面站数也越少，当单站的可用性达到0.6时，只需3个地面站即可达到与射频链路相当的高可用性。
星地光通信 链路可用性 地面站空间分集 satellite-to-ground optical communication availability of link space diversity of ground station
复杂多变的大气环境极易造成星地光链路的突发错误，交织RS码超强的抗突发能力能有效地纠正信息序列中的突发错误。文章综合考虑时延、交织深度、编码效率三个参数，对交织RS码进行优化设计，计算了固定交织深度下的最佳编码效率，仿真表明：交织RS码在衰落信道中能明显地提高通信系统的性能，当编码效率为1/2时，具有最大的抗突发能力。
星地光通信 突发错误 比特交织 RS码 satellitetoground optical communication bursterrors bit interleaving RS code
1 北京大学,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京,100871
2 北京航空航天大学,电子信息工程学院,光电与信息工程系,北京,100083
分析了大气和背景辐射对星地光通信质量的影响,提出了一种新型的多点地面接收方案,用来提高通信质量.进行了原理性演示实验和对大气信道的理论仿真.结果均说明采用该方案来提高星地光通信质量是可行的.
星地光通信 多点地面接收 大气信道仿真
哈尔滨工业大学,可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江,哈尔滨,150001
在考虑大气闪烁、静态瞄准误差和瞄准抖动的影响下,导出了大天顶角和小天顶角传输链路的强度起伏概率密度函数,给出了跟踪中断概率随衰落冗余变化的关系表达式;最后分析了最佳的光束发散角,并对概率密度分布规律和跟踪中断概率随衰落冗余变化的规律进行了模拟分析.结果表明,对于上行和下行链路,光束发散角与瞄准抖动误差均方值的最佳比值为4和6.在最佳光束发散角下,要想确保链路跟踪中断概率小于10-3,上行链路需要10 dB的衰落冗余,下行链路需要3 dB的衰落冗余,克服了星地光通信中强度起伏对链路跟踪稳定性的影响,保证了在跟踪过程中链路所需要的衰落冗余.
星地光通信 跟踪中断概率 衰落冗余 概率密度函数 强度起伏
哈尔滨工业大学,可调谐激光技术国家重点实验室,哈尔滨,150001
实际星地光通信系统的发射光束为高斯型的情况下,跟瞄误差和大气闪烁是星地激光链路中的主要信道噪声源.在结合两者对系统性能影响的前提下,对星地激光通信链路进行了理论分析和模型建立.基于该模型对星地激光链路中光束发散角与跟瞄误差之比的优化选择问题进行了研究.结果表明:对于上行链路,在不同误码率需求下都存在一个光束发散角与跟瞄误差的最佳比值,使得上行链路余量最大;对于下行链路,在不同误码率要求下均存在一个光束发散角与跟瞄误差的最佳比值,使得下行发射光功率的需求最小.利用最优化方法和最小二乘法拟合,得到星地激光链路中光束发散角与跟瞄误差的最佳比值和系统误码率的经验公式.
星地光通信 光束发散角 误码率 大气闪烁 跟瞄误差
分类?牛?/strong>TN929.1 文献标识码：
