空间光通信中调制与编码技术研究

    摘要：调制和编码是提升空间光通信性能的重要技术之一，对它们的研究具

有重要意义。本文主要研究与介绍了目前空间光通信中主要用到的调制和编码技

术，并对它们的性能进行了比较，所得出的结论对于以后如何在实际中提高光

 

通信系统的抗干扰能力，实现更好的无线传输性能给出了理论指导。

 

 

 

　　关键词：空间光通信 调制技术 编码技术

 

　　

　　

1

 

、引言

　　开关键控调制（

OOK）和脉冲位置调制（PPM）是空间光通信中使用得最

多的两种调制方式。在

OOK 调制系统中，编码调制只需要通过光源的闪烁即可

完成，是空间光通信系统调制方式中最初级、最简单的形式。但是它受背景光的

影响大，功率效率低，而且信噪比很难提高，光信号经过长距离的大气衰减后

已经变的很微弱，此时

OOK 调制方式已经无法保证通信的全天候与可靠性，

并且通信率也很难提高，难以很好地发挥光通信的频宽优势。相比

OOK 调制方

式，

PPM 调制能大大降低对发射端激光平均功率的要求，可以取得较好的平均

功率效率。在空间光通信中，如果在给定的激光脉冲重复频率下采用

PPM 调制

方式，可以利用很小的光平均功率就达到很高的数据传输率。近年来的研究还发

现，

PPM 调制与 OOK 调制相比不仅提高了激光器的功率效率，而且抗信道误

 

码能力也有显著增强，非常适合于信道噪声复杂且功率受限的空间光通信。

　 　 早 期 广 泛 应 用 于 空 间 光 通 信 的 编 码 方 式 有 里 德

- 所 罗 门 码 （ Reed-

Solomon,RS 码）和卷积吗。因为空间光通信中通信距离遥远，RS 编码后的信

息经过长距离传输后变得非常微弱，无法满足

FSO 的需求。为了弥补 RS 码的不

足 ，

Turbo 码 和 LDPC 码 相 继 被 提 出 ， 最 近 ， 将 编 码 与 调 制 相 结 合 的

LDPC+APPM

 

等新型编码技术也得到了提出。

　　

2

 

、空间光通信的系统模型和信道模型

　　

2.1 

 

系统模型

　　从研究调制和编码的角度，空间光通信系统的系统组成可表示成如图

1 所