卫星相干光通信在国外已经接近工程应用阶段,主流的传输接收方式为BPSK调制/零差探测,接收端用光锁相环(OPLL)进行载波恢复。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。文中借鉴了现在的研究热点技术——光纤通信中的频偏估计、载波相位恢复技术,针对星间激光通信中存在GHz量级大多普勒频移的工程背景,提出了一种基于DSP的频偏开环补偿算法。从理论上分析了该算法的原理,重点研究了激光器噪声和接收机噪声对频偏估计精度带来的影响,并通过仿真进行了验证。本振光功率为10 d Bm时,当接收功率高于-47 d Bm,误码率优于10-4;将接收功率提高10 d B后,频偏估计标准差小于370 k Hz。
零差探测是卫星相干光通信的主流探测方式,其主要采用光学锁相环来消除多普勒频移和激光线宽造成的频率偏移的影响。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。本文将光纤通信中基于数字信号处理的频偏、相偏开环补偿技术应用于卫星相干光通信背景中,实现星间光通信中存在500 MHz量级频偏时的信息解调。同时,结合EDFA和相干探测的特点,利用EDFA对接收光信号进行预先放大,提高了接收机的灵敏度。仿真结果表明当信噪比高于7 d B时,频率估计的标准差小于8 MHz;在添加预先放大器后,当信号光功率高于-57 d Bm时,误码率优于10^(-3)。
