АНАЛИЗ ВОСХОДЯЩЕГО ЛАЗЕРНОГО КАНАЛА СПУТНИКОВОЙ КОММУНИКАЦИИ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНОЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ
Аннотация
По сравнению с традиционной спутниковой радиосвязью методы лазерной связи де- монстрируют более высокую производительность с точки зрения доступных скоростей передачи данных, а также гарантируют снижение массогабаритных показателей, умень- шение веса и мощности аппаратуры на летательном аппарате. В системе спутниковой связи лазерный передатчик генерирует узкий пучок модулированного излучения. Лазерный луч, распространяющийся в атмосфере по направлению к оптическому приемнику, может испытывать значительные случайные флуктуации оптической интенсивности из-за тур- булентности, что приводит к потере мощности и ухудшению характеристик системы. В системе с мультиплексированием поднесущих (SCM) несколько несущих информацию радиосигналов электрически модулируются на разных поднесущих радиочастотах. Анало- говые или цифровые сигналы, несущие информацию, могут иметь различные форматы модуляции. Высокая устойчивость к воздействию турбулентности атмосферы достига- ется с помощью однополосной модуляции. Оптическое излучение с одной боковой полосой (OSSB) обычно генерируется с использованием модулятора Маха-Цендера (MZM) с двумя плечами. В статье проанализирован канала спутниковой связи в условиях атмосферной тур- булентности, где однополосное оптическое излучение с модулировано радиосигналом на под- несущей частоте с квадратурной фазовой манипуляцией. Разработана модель канала связи, учитывающая как атмосферную турбулентность, так и основные параметры передающей и приёмной станций. Численные результаты, представленные в исследовании лазерной спут- никовой связи, основаны на атмосферной высотной модели структурной характеристики флуктуаций показателя преломления Хафнагеля-Валли. Проведенный анализ позволяет оце- нить влияние на принимаемую мощность оптического излучения атмосферной турбулентно- сти, ошибки наведения и диаметра приёмной апертуры телескопов при передаче лазерного сигнала между наземной станцией и спутником для системы лазерной связи.
