ارائه منظومه بهینه مدولاسیون مقاوم در شرایط آشفتگی اتمسفر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر حوزه ارتباطات دانشگاه جامع امام حسین(ع)

2 دانشگاه جامع امام حسین(ع)

چکیده

یکی از بسترهای ارتباطی که معمولاً در لایه‌های پشتیبان شبکه فرماندهی و کنترل از آن استفاده می‌شود، بستر ارتباط نوری فضای آزاد است. در این مقاله، مدولاسیون قطبش به منظور مقاوم‌سازی بستر ارتباطی نوری فضای آزاد در برابر اغتشاشات اتمسفری ارائه می‌شود. در این روش، به جای استفاده از روش‌های مرسوم مدولاسیون همچون دامنه، فاز و یا فرکانس، حالت‌های قطبش بر روی پرتو نوری مدوله می‌شوند. از آنجا که روش‌های مدولاسیون مرسوم به نوسانات آشفتگی بسیار حساس هستند، مدولاسیون قطبش نسبت به نویز فاز بیم لیزر مقاومت بالایی دارد و حالات قطبش را بر روی مسیر طولانی در فضای آزاد حفظ می‌کند. به‌طور کلی مدولاسیون قطبش باینری، حدود dB 2 یا حتی بیش‌تر، از مدولاسیون‌های متداول بهتر عمل می‌کند. به‌طور خاص‌تر در این مقاله منظومه‌های مختلف مدولاسیون قطبش در کره پوانکاره ترسیم و عملکرد احتمال خطای آن‌ها در حالت‌های متفاوت قرارگیری، ارزیابی می‌شود. در نهایت حالات بهینه منظومه با توجه به شبیه‌سازی‌ها استخراج می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


   [1]      M. Zubair, “Advanced free space optics (FSO): a systems approach,” Contemporary Physics,  vol. 59, pp. 83-83, 2018.##
   [2]      Liu, Chao, et al, “Analysis of Direct Detection And Coherent Detection in Wireless Optical Communication With Polarization Shift Keying,” Conference on Lasers and Electro-Optics/Pacific Rim, Optical Society of America, 2009.##
   [3]      H. Samimi and P. Azmi, “Subcarrier intensity modulated free-space optical communications in K-distributed turbulence channels,” Journal of Optical Communications and Networking, vol. 2, no. 8, pp. 625-632, 2010.##
   [4]      P. Krishnan and D. S. Kumar, “Performance analysis of free-space optical systems employing binary polarization shift keying signaling over gamma-gamma channel with pointing errors,” Optical Engineering, vol. 53, no.7, p. 076105, 2014.##
   [5]      X. Tang, Z. Ghassemlooy, W. O. Popoola, and C. G. Lee, “Coherent Polarization Shift Keying Modulated Free Space Optical Links Over A Gamma-Gamma Turbulence Channel,” American Journal of Engineering and Applied Sciences vol. 4, no. 4, pp. 520-530, 2011.##
   [6]      X. Tang, Z. Ghassemlooy, W. O. Popoola, and C. G. Lee, “Coherent Optical Binary Polarisation Shift Keying Heterodyne System in The Free-Space Optical Turbulence Channel,” IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 5, no. 9, pp.                                    1031-1038, 2011.##
   [7]      P. Kundu, M. J. Islam, and I. J. Talukder, “Performance Analysis of Binary Polarization Shift Keying OCDMA FSO System under Different Atmospheric Conditions,” 2nd International Conference on Electrical & Electronic Engineering (ICEEE), 2017.##
   [8]      K. S. Hou and J. Wu, “A Differential Coding Method for The Symmetrically Differential Polarization Shift-Keying System,” IEEE Transactions on Communications, vol. 50, pp. 2042-2051, 2002.##
   [9]      J. Grosinger, “Investigation of Polarization Modulation in Optical Free Space Communications Through The Atmosphere,” Master Thesis, Univ.Vienna, 2008.##
[10]      E. Collett, “Polarized Light in Fiber Optics,” SPIE, 2003.##
[11]      S. Ishimura and K. Nishimura, “Blind polarization demultiplexing algorithm for multi-level modulation formats in stokes vector direct detection systems,” Opto-Electronics and Communications Conference (OECC) and Photonics Global Conference (PGC), 2017.##
[12]      X. Tang, Z. Ghassemlooy, W. O. Popoola, and C. G. Lee, “Coherent Heterodyne Multilevel Polarization Shift Keying With Spatial Diversity in a Free-Space Optical Turbulence Channel,” Journal of Lightwave Technology, vol. 30, no. 16, pp.                 2689-2695, 2012.##
[13]      Y. Ito and K. Ohuchi, “Performance of multilevel differential polarization shift keying with estimation of inclined polarization axes over atmospheric turbulence channel,” 27th International Telecommunication Networks and Applications Conference (ITNAC), 2017.##
[14]      P. Shi, H. Huan, and R. Tao, “Waveform design for higher-level 3D constellation mappings and its construction based on regular tetrahedron cells,” Science China Information Sciences, vol. 58, no. 8, pp. 1-12, 2015.##