空间激光通信
空间激光通信包含空对空、空对地、地对地等多种链路, 在空地或地地通信链路下,由于大气湍流、大气吸收和散射等对光信号功率的衰减, 星上光通信终端受限的发射功率, 以及大气信道不易建设中继器等原因, 空间激光通信系统功率预算要求很高。
大气激光通信是指以激光信号为载波, 以大气作为传输信道, 在空间环境下实现点对点或点对多点的无线传输。
在大气激光通信中, 由于激光在大气信道中传播, 而大气信道相对于光纤信道来说环境要更加复杂多变。
其中主要有两个方面的因素会影响通信质量。大气吸收和大气散射会影响激光能量; 大气湍流散斑和大气湍流闪烁会影响激光质量。
以上情况中, 又尤以大气湍流的影响最为严重, 它会造成几毫秒到数十毫秒的信道质量减弱甚至于通信过程中断, 这对于一般的调制解调系统来说, 是一个相当长的时间, 会严重影响到接收端收到信号的质量, 造成通信的误码率短时间内急剧升高。
对于这种情况,一方面从突发错误的角度来看待大气湍流, 我们可以采用交织技术来对抗信息传输中的大量突发错误另一方面, 从提升误码率的角度来说, 使用编码增益较大的信道编码技术也是一种较为常用的方法。
LDPC码由于具有译码性能好的优点, 近年来也被运用于激光通信中, 但是,为了实现较大的编码增益, 在深空环境下的LDPC码一般具有较大的码长和较低的码率, 同样在大气激光通信的环境下, 也需要使用较大码长的LDPC码, 这就会使得译码器的实现复杂度升高, 同时存储资源的消耗大大增加。
在传统大气信道环境下,一般采用前向纠错编码( FEC)与交织码进行级联的方式作为信道编码方式。使用交织码的基本思想是在接收器处混杂接收符号。
这将导致接收突发错误的随机化, 因此我们可以将随机信道的分析应用于突发错误信道。使得传统的随机纠错FEC转换为突发纠错FEC 。
