无线激光通信又称自由空间光通信(Free Space Optical Communication),简称FSO,也称无线光网(WON)系统,是以激光为载波、自由空间为传输介质的通信技术。它融合了光纤通信和微波通信的优点,具有容量大、保密性好、抗干扰强、不受FCC控制、机动灵活等优点,有“无线光纤”之美称。近年来随着激光器件及其相关技术的逐渐成熟,无线激光通信再度成为研究的热点。由于无线激光通信的介质通常是大气,而大气的最大特点就是随机性,所以大气的随机变化严重影响了通信系统的稳定性和可靠性,目前有关无线激光通信的研究多集中在大气湍流引起的效应和大气随机信道的研究,这些方面的理论和实验已经较为成熟,而有关专门误码率方面的研究很少报道。在通信过程中,任何因素的影响都可能造成系统的误码,因此研究通信系统的误码率对设计以及评测通信系统性能具有极其重要的意义。 本文依据光波通信系统误码率的基本公式,通过推导得出了量子噪声和系统误码率之间的关系,定义了无线激光通信系统极限通信距离的概念,并进行了数值仿真分析。数值仿真表明,无线激光通信收发天线的透过率、光电探测器的灵敏度、波长、发射天线和接收天线的孔径都是影响系统误码率的因素。因此在设计无线激光通信系统时,应该首先考虑量子噪声的影响,综合各方面的因素来进行最优化设计。大气湍流是造成系统误码的主要原因,本文把大气湍流产生的光束漂移和光强闪烁分别进行了分析,并通过计算得出了光束漂移和光强闪烁与系统误码率之间的关系。同时也对天线振动引起的误码率进行了计算和数值仿真,并进行了简单的实验研究。最后给出了一些降低系统误码率的建议,并提出了一种无线激光通信收发天线快速对准的方案,这种方案能够解决目前远距离无线激光通信系统收发天线对准的问题。 通过对无线激光通信系统误码率特性的分析,能够掌握住影响系统误码率的主要原因,以及这些因素和误码率之间的关系。这对优化设计无线激光通信系统提供了理论依据。