大气相干激光通信的中断概率和信道容量研究

摘要

针对大气相干激光通信常受到信道衰减、大气湍流和指向误差等效应影响的问题，分析在这些复合效应下的大气信道的衰落分布模型，求出中断概率和信道容量的闭合解。研究得出，一方面，虽然指向误差恶化了相干激光通信系统的中断性能和信道容量，但是通过将指向精度控制在ξ=1.4量级可明显降低其影响；另一方面，虽然高阶数的自适应光学补偿能更好地抑制大气湍流引入的光相位畸变，但是较低阶数(J=3)的自适应光学补偿可明显改善中断概率和信道容量。为了实现高可靠、大容量的大气相干激光通信，在系统设计时需联合考虑低阶自适应光学补偿和高精度光束指向、跟踪。

关键词

相干激光通信 / 大气湍流 / 自适应光学 / 中断概率 / 信道容量