高灵敏度外差式相干空间光通信探测技术的研究.pdf

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1、分类号：TN929.13密级：可公开UDC：654.9编号：高灵敏度外差式相干空间光通信探测技术的研究Resesrchonhighsensitivityheterodynecoherentdetectiontechnologyofspaceopticalcommunication学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：仪器科学与技术（080400）研究方向：现代测试计量技术与质量控制申请学位级别：硕士指导教师：佟首峰教授研究生：张秒论文起止时间：2014.12—2015.11长春理工大学

2、硕士（或博士）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《高灵敏度外差式相干空间光通信探测技术的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中

3、国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要空间激光通信在高速率、高灵敏度、长距离传输方面以其独特的优势在通信领域占有重要的地位，是通信领域的一大研究热点。在系统的接收端采用外差探测方式来接收信号，对信号进行处理，可以在很大程度上提高系统的灵敏度。在

4、此基础上，开展了外差相干探测系统的研究，主要针对系统中的电锁相环进行了研究与仿真。首先介绍了直接探测、零差探测和外差探测方式，并对比了各自的优缺点，选定了外差探测方式的研究。对外差探测系统的三大主要部分进行了理论研究，根据课题的分析，提出了用科斯塔斯环来解调外差探测接收的中频信号。重点研究了外差探测系统各部分对系统灵敏度的影响，设计外差探测方式的最优系统。设计基于科斯塔斯环解调的外差探测系统，优化系统参数。系统的参数设计为：信号光波长1550nm，光功率1mW，本振光波长为1550.084nm，光功率为80mW，

5、通信速率为5Gb/s，得到Q的最大值为6。关键词:高灵敏度；外差探测；同步解调；载波恢复ABSTRACTSpacelasercommunicationplaysanimportantroleinhigh-speed,highsensitivity,andlong-distancetransmissionaspects.Itisahotspotinthefieldofcommunications.Itcanimprovethesensitivityofthesystembyusingheterodynedetect

6、ion.Onthisbasisofitshighersensivity,thispapercarryedoutresearchonheterodynecoherentdetectionsystems,mainlyforelectricalphase-lockedloopsystem.Atfirstthispaperintroducedtheprincipleofdirectdetection,homodyneandheterodynedetectionrespectly.Thecomparisonofthesem

7、ethods’disadvantagesandadvantageweredisplayedinthenext.Then,thispaperintroducedthedetectionmethodofheterodyneindetails.Analysisthreemainpartsofheterodynedetection,andonthebaseoftheanalysisthispapertakeCostaslooptodemodulatetheIFsignal.Thispaperfocusedontheinf

8、luenceofthevariouspartsofheterodynedetectionsystem.AndthendesigntheoptimalheterodynedetectionsystembasedonCostasloop.Thedesignparametersofthesystemare:signallightwavelengthis1550nm,optica