● 摘要
大气激光通信系统主要受到大气湍流信道的影响。大气湍流信道会造成光强闪烁等问题。这些问题严重的阻碍了大气激光通信系统的发展。分集接收检测方案可以有效的降低由于湍流信道带来的光强闪烁等问题。 本文分析了大气信道特征和弱湍流下大气信道的数学统计模型，给出了弱湍流情况下大气激光传输系统的数学模型。介绍了应用至大气激光通信系统中的采用分集接收方案的逐符号最大似然检测方法。在逐符号最大似然检测方法仿真中，提出了使用Monte Carlo方法进行似然比近似计算的方法，这种方法将似然比表达式中的多维数值积分转换为某一表达式的数学期望操作。 首次提出了一种产生符合指定的互相关矩阵的正态分布随机数产生方法。在这两个方法的基础上仿真了分集接收机个数为2的情况下，逐符号最大似然检测算法的性能。仿真结果显示，随着各个分集接收机之间相关性的增加，最大似然检测方法领先于等增益合并方法的程度会越来越高。而且随着随机点个数的增加，得到的误码率与电信噪比的曲线会越来越接近理想情况。 首次提出一种基于训练序列的新的分集检测方法。该方法首先将报文进行分段，然后在每段分段报文前加入事先已知长度和内容的训练序列。分集接收机处使用逐符号最大似然检测方法对接收到的光信号进行检测。在检测中，训练序列对应的光电流采样信号可以为分段报文的检测提供当前时段内湍流信道的相关信息。与目前已有的分集检测方法相比，该方法不必已知衰落分布的相关信息。仿真结果说明分集接收机个数、训练序列长度和各个分集接收机之间相关性的不同都会对新方法的检测性能造成影响，同时证明了在各个分集接收机之间的存在较强相关性的情况下,该方法仍可实现有效的检测。讨论了训练序列长度和内容对于新方法检测性能的影响。