Performance of rectangular QAM/FSO communication systems in the anisotropic non-Kolmogorov ground-to-satellite uplink
Performance of rectangular QAM/FSO communication systems in the anisotropic non-Kolmogorov ground-to-satellite uplink
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各向异性非柯尔莫哥洛夫地对星上行链路中矩形 QAM/FSO 通信系统的性能
DOI：
10.1364/jocn.456657
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发表时间：
2022-08
影响因子：
5
通讯作者：
Zhai Chao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhai Chao
正交幅度调制（QAM）是一种在不增加系统带宽的情况下实现高数据速率通信的技术，它无疑可以大大提高自由空间光通信系统的性能。随着有关大气湍流的实验和理论研究的不断深入，科学家们已经证实了大气湍流的各向异性和非Kolmogorov性质是不可忽略的。本文利用新的各向异性非柯尔莫哥洛夫（ANK）湍流谱模型，推导了在闪烁和波束漂移影响下，高斯波束通过弱ANK地星上行链路传输的矩形QAM的平均误码率（BER）表达式。数值结果表明，当天顶角小于一定角度时，地-星上行链路的平均误码率随各向异性因子的增大而衰减，而当天顶角大于一定角度时，则呈现相反的趋势。本文的工作对ANK卫星链路中QAM/FSO通信系统的优化设计具有一定的参考价值。
Quadrature amplitude modulation (QAM) is an exciting technology to accomplish a high communication data rate without increasing the system bandwidth, which can undoubtedly greatly improve the performance of free-space optical (FSO) communication systems. With the increase of experimental and theoretical results about atmospheric turbulence, scientists have confirmed that the anisotropy and non-Kolmogorov property cannot be ignored for atmospheric turbulence. In this paper, utilizing the new anisotropic non-Kolmogorov (ANK) turbulence spectrum models for the satellite links that are applicable to both vertical and slant links, we derive the average bit error rate (BER) expression of rectangular QAM for a Gaussian-beam transmission through the weak ANK ground-to-satellite uplink under the influences of both scintillation and beam wander. Numerical results display that, when the zenith angle is less than a certain angle, the average BER of the ground-to-satellite uplink decays with the enhancement of the anisotropic factor, but while the zenith angle is greater than the certain angle, the contrary trend will occur. Our work will benefit the design optimization of QAM/FSO communication systems in ANK satellite links.
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影响因子：
2.4
作者：
Chao Zhai;L. Tan;Siyuan Yu;Yubin Cao;Jing Ma
通讯作者：
Chao Zhai;L. Tan;Siyuan Yu;Yubin Cao;Jing Ma
DOI：
10.1117/12.842441
发表时间：
2010-02
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
L. Andrews;R. L. Phillips;R. Crabbs;D. Wayne;T. Leclerc;P. Sauer
通讯作者：
L. Andrews;R. L. Phillips;R. Crabbs;D. Wayne;T. Leclerc;P. Sauer
影响因子：
1.3
作者：
G. Djordjevic;Milica I. Petkovic
通讯作者：
G. Djordjevic;Milica I. Petkovic
DOI：
10.1117/12.625153
发表时间：
2005-09
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Toyoshima;W. Leeb;H. Kunimori;T. Takano
通讯作者：
M. Toyoshima;W. Leeb;H. Kunimori;T. Takano
DOI：
10.1117/12.238409
发表时间：
1996-04
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
R. Marshalek;G. Mecherle;P. Jordan
通讯作者：
R. Marshalek;G. Mecherle;P. Jordan