35、大气湍流环境下FSO链路性能分析

大气湍流环境下FSO链路性能分析

1. 子载波调制技术

1.1 M-ary PSK调制子载波

在M-ary PSK调制子载波中，由$M\log_2$个二进制数字组成的数据符号被映射到每个子载波信号$m(t)$的$M$个可用相位之一。基于子载波相干解调，并采用特定分析方法，可得到如下条件误码率（BER）表达式：
- 对于$M\geq4$的PSK调制：
[P_{ec}\approx Q\left(\frac{2\log_2M}{\pi}\sin\left(\frac{\pi}{M}\right)\sqrt{\gamma}\right)]
- 对于$\log_2M$为偶数的QAM调制：
[P_{ec}=Q\left(\sqrt{2\left(1 - \frac{1}{\log_2M}\right)\frac{3\log_2M}{M - 1}\gamma}\right)]
通过对大气湍流统计特性上的条件BER进行平均，可得到无条件BER $P_e$。对于M-PSK，其BER表达式（6.35）没有封闭形式的解，只能通过数值方法进行评估：
[\int_{0}^{\infty}Q\left(\frac{2\log_2M}{\pi}\sin\left(\frac{\pi}{M}\right)\sqrt{\gamma}\right)p(I)dI]
使用子载波相干检测时，子载波信号绝对相位的估计存在模糊性，这给基于子载波相干解调的系统带来了实现挑战。不过，可通过采用基于差分相移键控（DPSK）的SIM - FSO系统来解决这一问题。

1.2 DPSK调制子载波

当子载波相干解调所需的绝对相位估计不可行或