The signal time fluctuation of the invention relates to an atmospheric turbulence optical transmission channel RMS bandwidth measurement method, this method firstly measured CW laser transmit power constant by optical signal transmission time of the atmospheric turbulence channel after the ups and downs of data; then the data fluctuation light signals measured in time for processing, discrete measurement data of optical signal fluctuation time covariance function; finally, according to the measurement data of discrete optical signal fluctuation time covariance function, using difference theorem and its corollary solution measurement data of two order derivative method to calculate two order derivative optical signal fluctuation time covariance function, and according to the relationship between optical signal time RMS bandwidth and optical signal covariance function and its fluctuation time the two order derivative to calculate the optical signal time RMS bandwidth value.
【技术实现步骤摘要】
大气湍流光传输信道的信号时间起伏均方根带宽测量方法
本专利技术涉及一种大气湍流光传输信道的信号时间起伏均方根带宽测量方法,属于大气信道光传输
技术介绍
大气湍流导致无线激光通信系统的光信号发生随机起伏,引起激光通信系统性能降低。为了分析和理解大气湍流对无线激光通信系统的影响并设计相应的抑制措施,需要对实际大气光传输信道中的光信号时间起伏的均方根带宽进行测量。光信号时间起伏的均方根带宽定义为:其中,ω表示时间角频率,SI(ω)表示光信号随机起伏的时间功率谱函数。光信号时间起伏的均方根带宽是分析光信号平均衰落周期的关键参数。发表在2002年SPIE会议论文集第4635卷的论文《PerformanceAnalysisofFree-space,On-Off-KeyingOpticalCommunicationSystemsImpairedbyTurbulence》给出了根据光信号起伏时间协方差函数计算光信号时间起伏的均方根带宽的表达式:其中,BI(τ)表示光信号起伏时间协方差函数,τ为光信号起伏时间协方差函数的时间差参数,B″I(τ)表示BI(τ)的二阶导数。就大气湍流光传输信道而言,发射功率恒定的连续激光信号被光学接收系统接收后在若干分钟量级的时间内通常可以看作是统计平稳随机信号,即BI(τ)=BI(-τ)。发表在《数学物理学报》2015年35A卷6期上的论文《差值定理在离散数据二阶导数解算中的应用》介绍了利用差值定理及其推论解算测量数据二阶导数方法来根据离散测量数据计算二阶导数的技术。在获得了BI(τ)的离散测量值后,可以用该技术来计算B″I(τ)。 ...
【技术保护点】
大气湍流光传输信道的信号时间起伏均方根带宽测量方法,其特征在于:需要使用激光器、光学发射系统、光学接收系统、光电探测器、数据采集与计算机系统;激光器发射的功率恒定的连续激光信号A001经光学发射系统发射到大气湍流信道中,激光信号A001经大气湍流信道传输后,通过光学接收系统入射到光电探测器上,光电探测器输出的电信号经数据采集与计算机系统进行模数转换并存储到计算机文件中;具体的测量方法如下:1)探测并记录激光信号A001经大气湍流信道传输后的时间起伏数据,具体步骤如下:步骤Step101:使光学发射系统和光学接收系统的光轴相互对准,使激光器、光电探测器、数据采集与计算机系统正常工作;步骤Step102:设置数据采集与计算机系统的信号采样时间间隔为Δt;设置数据采集时间长度为T;步骤Step103:在数据采集与计算机系统的磁盘中创建一个新文件B001;令
【技术特征摘要】
1.大气湍流光传输信道的信号时间起伏均方根带宽测量方法,其特征在于:需要使用激光器、光学发射系统、光学接收系统、光电探测器、数据采集与计算机系统;激光器发射的功率恒定的连续激光信号A001经光学发射系统发射到大气湍流信道中,激光信号A001经大气湍流信道传输后,通过光学接收系统入射到光电探测器上,光电探测器输出的电信号经数据采集与计算机系统进行模数转换并存储到计算机文件中;具体的测量方法如下:1)探测并记录激光信号A001经大气湍流信道传输后的时间起伏数据,具体步骤如下:步骤Step101:使光学发射系统和光学接收系统的光轴相互对准,使激光器、光电探测器、数据采集与计算机系统正常工作;步骤Step102:设置数据采集与计算机系统的信号采样时间间隔为Δt;设置数据采集时间长度为T;步骤Step103:在数据采集与计算机系统的磁盘中创建一个新文件B001;令NS表示采样总次数,表示对x向下取整;步骤Step104:在数据采集与计算机系统中创建一个计数器counter,设置计数器counter的初始值为NS;在数据采集与计算机系统中创建一个计时器timer,设置计时器timer的初始值为0,计时器timer从开始数据采集时刻起进行系统计时,计时器timer记录逝去的时间;在数据采集与计算机系统中,执行如下子步骤:步骤Step104-1:判断counter是否大于0,如果为否,则转步骤Step104-3;步骤Step104-2:数据采集与计算机系统在计时器timer等于(NS-counter)×Δt的时刻执行如下操作:对光电探测器输出的电信号进行采样和模数转换,把得到的模数转换结果B002保存到文件B001中,结果B002表示对光学接收系统接收到的激光信号A001的一次测量结果;令counter=counter-1;转步骤Step104-1;步骤Step104-3:探测和采集结束;结果B0...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈纯毅,杨华民,蒋振刚,倪小龙,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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