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无线激光通信(Wireless Optical Communication,WOC)是利用激光束作为信息载体,实现信息传输的无线宽带通信技术。激光信号在大气中传输势必会收到大气湍流光强起伏的严重影响,大气湍流光强起伏会造成载波互调噪声比降低、系统误码率增加,给接收端信号检测带来巨大困难。研究激光器的非线性特性以及非线性失真补偿可以有效改善无线光副载波调制激光器产生的非线性,提高无线激光通信系统的性能。本文的主要内容包括: 1.首先对激光器的非线性及副载波BPSK调制技术的国内外研究现状进行了分析与比较; 2.分析了激光器的非线性成因,从三个方面探讨了激光器的非线性失真:静态非线性、动态非线性以及削波失真引起的非线性。重点研究了激光器的动态非线性波失真,并运用MATLAB进行数值仿真验证; 3.基于半导体激光器速率方程,采用贝塞尔函数方法推导了激光器非线性互调失真振幅表达式。在Gamma-Gamma湍流信道下,针对无线光多路副载波BPSK调制,研究了激光器非线性互调失真对无线激光通信系统载波互调噪声比及误码率性能的影响,给出了系统最佳调制指数的选取与非线性系数的对应关系。 4.对于多路副载波信号调制激光器时存在的非线性进行了补偿研究,对比分析了电(光)负反馈、预失真电路以及正反馈三种补偿方法,综合比较得出,正反馈可以有效改善多路副载波信号调制激光器时产生的非线性。 仿真结果表明:无线光多路副载波调制是一种有效抑制大气湍流影响的调制方法,多路副载波在调制激光器时会产生非线性互调失真。激光器非线性互调失真将导致无线激光通信系统载波互调噪声比降低、误码率升高。湍流信道下最佳调制指数和非线性系数的选取,可以有效地改善无线激光通信系统的载波互调噪声比及误码率性能。