自适应相干地面自由空间光链路的最大频谱效率
信息论
2026-02-26 v10 信号处理
math.IT
摘要
地面自由空间光(FSO)通信系统虽然设计用于在未授权的大光学带宽上运行，但由于严格的眼睛安全法规，其本质上受到功率限制。此外，地面FSO链路固有的信道波动进一步降低了接收光功率。因此，每赫兹可实现的信噪比(SNR)可能变得有限——尤其是对于基于相干通信的未来地面FSO系统。这需要在光发射机和接收机两端开发高效且自适应的通信策略。然而，现有文献中对自适应相干地面FSO系统的全面评估仍 largely unexplored。本文研究了采用自适应相干传输和同步外差检测接收的地面FSO通信链路，该系统工作在散粒噪声受限区域。具体而言，我们提出了一种新颖的精确闭式表达式，用于在存在指向误差的伽马-伽马湍流信道上，采用最优自适应信令的相干FSO通信系统的平均频谱效率极限。更重要的是，我们详细评估了湍流和指向误差损伤对相干FSO系统性能的影响，揭示了一些新颖且反直觉的见解。大量的数值结果有助于阐明分析这些地面FSO系统的复杂性，并澄清了近期相关文献中提及的一些误解。
引用
@article{arxiv.2402.11352,
title = {Maximum Spectral Efficiency of Adaptive Coherent Terrestrial FSO Links},
author = {Himani Verma and Kamal Singh and Ranjan K. Mallik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.11352},
year = {2026}
}