自由空间光通信：零判决门限差分探测在大气湍流下的误码率分析

"该文研究了在中强大气湍流环境下，使用零判决门限差分探测（DDTZ）的自由空间光（FSO）通信系统的误码率性能。通过推导在完全相关和完全不相关的两束传输光情况下，DDTZ FSO通信系统以及具有最佳阈值的差分探测系统的平均误码率公式。仿真结果显示，DDTZ方法避免了传统固定判决门限单端探测（SDTF）中的差错平底问题，且接收信号的相关性对其误码率无影响。虽然DDTZ的误码率性能略逊于最优差分探测，但因其实施简便和性能优势，具有更高的实际应用价值。关键词包括光通信、自由空间光通信、平均误码率、差分探测、大气湍流、差错平底效应。" 在自由空间光通信系统中，大气湍流是影响通信质量的重要因素之一，尤其是在中强湍流条件下。本文探讨了一种新的抗湍流策略——基于零判决门限差分探测（DDTZ）的通信方案。DDTZ方法是一种改进的差分探测技术，旨在提高FSO通信在恶劣环境下的稳定性。 传统的固定判决门限单端探测（SDTF）在大气湍流下会出现“差错平底”现象，即在特定信噪比范围内，误码率会维持在一个较高的水平，这严重影响了通信的可靠性。DDTZ则通过动态调整判决门限来克服这一问题，仿真结果证实，DDTZ成功消除了差错平底问题，提高了通信系统的误码率性能。 此外，文中还考虑了两束传输光之间的相关性对误码率的影响。研究发现，接收信号的相关性对于DDTZ误码率并无显著影响，这意味着DDTZ在各种光束条件下的性能表现相对稳定。 尽管DDTZ的误码率性能略低于最优差分探测，但其在实际应用中具有更大的优势，因为最优差分探测可能需要更复杂的硬件和算法支持。DDTZ的简单实现方式和良好的误码率性能使其成为中强大气湍流环境下FSO通信的理想选择。 DDTZ方法为自由空间光通信提供了一种有效的抗大气湍流手段，尤其适用于需要高可靠性且不牺牲太多复杂性的应用场景。未来的研究可以进一步探索如何优化DDTZ算法，以适应更广泛的环境条件，提升FSO通信的稳定性和效率。