基于波前整形和自适应光学的水下可见光通信系统

摘要

为了解决水下可见光通信中复杂的水下湍流、散射环境对光束造成的畸变而导致信号传输失败的问题，使用随机相位屏方法模拟了水下湍流信道，在发射端对光束进行波前整形实现远距离聚焦，接收端使用自适应相位恢复算法对接收端光斑进行恢复。在1.2 m水下实验平台使用比特功率加载技术发射离散多音信号(discrete multi-tone, DMT)信号测量接收光功率与数据传输速率的对应关系，基于此，预测了100 m湍流环境下可见光信号的传输速率，与经过波前整形以及自适应相位恢复后的结果对比得到，所提出的方法可以使得水下可见光系统的传输速率得到极大提升。

关键词

水下可见光通信 / 波前整形 / 随机相位屏 / 湍流 / 自适应光学

基金资助

国家重点研发计划(2022YFB2802803); 国家自然科学基金项目(61925104,62031011,62201157); 鹏城实验室重点项目;中国博士后科学基金项目(2021M700025); 博士后创新人才支持计划(BX2021082)