基于纠错编码的OAM系统抗干扰性能分析开题报告

1. 研究目的与意义

本课题研究现状及发展趋势：

近年来，随着现代信息技术产业的迅速发展，诸如物联网、电子商务、视频电话等通信业务量的急剧增长，人们对信息的需求量越来越大，社会对通信速率提出了更高的要求，对更多通信资源维度的发掘成为构建高速大容量的通信技术的必然趋势。光作为信息传输的载体具有很高的可用带宽,与无线电通信相比,光通信具有速率高﹑容量大、成本低廉和保密性强等优点。光通信有光纤通信和自由空间光(fso)通信两种形式。在传统光通信领域，信息载波调制主要是基于平面波，围绕光波的波长/频率、时间、偏振态等维度资源展开。然而，近年来对于这些已有维度资源的开发几乎达到了极限，容量危机仍然是光通信面临的极大挑战。

当前，光波空间域维度资源的开发为光通信的可持续扩容提供了新的思路，如以空间排布为基础发展起来的多芯光纤已经广泛应用于光纤通信领域，成为缓解容量需求的有效选择之一。此外，具有不同空间结构特征的结构光场提供了更具多样性的光场存在形式，也可在无线光通信系统中用于提升通信容量，典型的结构光场例如具有空间变化相位分布的轨道角动量(orbital angularmomentum，oam)光场。这些结构光场凭借着其独特的空间分布特性，已被广泛应用到各个科学领域，例如:光学操控、粒子捕获、成像、量子科学等。近年来，结构光场在光通信领域也有了新的应用，其中，具有空间相位变化的oam光场更是成为了目前光通信领域的研究热点。

2. 研究内容和问题

本课题的基本内容：首先对大气湍流进行模拟，以最常用的模型Kolmogorov大气湍流模型为例。其次，设计基于纠错编码检测的OAM态复用通信系统模型，通过 LabVIEW软件进行仿真，并分析系统误码率性能。给出仿真程序，分析仿真结果。最后，利用纠错编码技术方法，分析抑制不同强弱大气湍流对自由空间OAM复用通信系统影响，得出相应影响参数结果。

预计解决的难题：纠错编码算法与建立大气湍流的OAM复用通信系统模型，给出数值仿真程序。

3. 设计方案和技术路线

课题的研究方法：本课题的研究采用理论分析与labview 软件和 matlab 软件仿真相结合的方法，并注意理论结果与仿真结果的吻合程度检验。

课题的技术路线：分析利用oam光特性，建立大气湍流下oam复用通信系统模型，利用纠错编码技术方法分析抑制大气湍流对oam复用通信系统的影响，并给出仿真程序。

4. 研究的条件和基础

对于OAM技术和自由空间光通信知识要熟悉，掌握纠错编码方法。

对Labview编程和Matlab编程有着一定了解，并有使用经验。