摘要:本文對(duì)星間激光通信中的光碼分多址(OCDMA)的系統(tǒng)進(jìn)行了分析。星間激光通信的強(qiáng)背景噪聲等特點(diǎn)的分析，介紹了光碼分技術(shù)在該通信系統(tǒng)中的必要性、原理和關(guān)鍵技術(shù)。從而指出光碼分技術(shù)在星間激光通信系統(tǒng)中有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。  

    1、引言 

    碼分多址（CDMA）是以擴(kuò)頻通信為基礎(chǔ)的多址技術(shù)。在發(fā)送端將不同的用戶信息采用相互正交的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行調(diào)制后再發(fā)送，在接收端采用相關(guān)解調(diào)來恢 復(fù)原始數(shù)據(jù)。CDMA(Code Division Multiple Access )技術(shù)作為一種多址方案已經(jīng)成功地應(yīng)用于衛(wèi)星通信和蜂窩電話領(lǐng)域，并且顯示出許多優(yōu)于其他技術(shù)的特點(diǎn)，比如它能夠較好地解決移動(dòng)通信中抗干擾、抗多徑衰落 的問題，在提高系統(tǒng)容量方面有著顯著優(yōu)勢(shì)等等。但是，由于衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信中帶寬的限制，所以CDMA技術(shù)尚未充分發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)。目前，在光纖領(lǐng)域已廣泛開 展了OCDMA(Optical CDMA)的技術(shù)的研究，在理論上得出了滿意的結(jié)論。但是，光纖通信系統(tǒng)不適宜于移動(dòng)用戶和人煙稀少的地區(qū)，而且光纖不適合于地面和空間以及空間衛(wèi)星鏈路 的通信。近年來，隨著元器件技術(shù)的成熟和發(fā)展，衛(wèi)星激光通信技術(shù)的發(fā)展也趨于成熟。因?yàn)樾情g激光通信具有豐富的帶寬，能夠很好地彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，所以把 OCDMA技術(shù)應(yīng)用到星間激光通信中，必將成為一項(xiàng)備受矚目的熱點(diǎn)技術(shù)。 

    2、星間激光通信中采用OCDMA的必要性 

    在星間激光多址通信系統(tǒng)中，接收機(jī)探測(cè)器上的信號(hào)光包括要接收的信號(hào)光、其他用戶發(fā)射的光以及背景光，背景光比地面上的信號(hào)光要強(qiáng)的多，因此產(chǎn)生的噪 聲極大。在理論上可以通過增加光學(xué)濾波器來解決，但這種先進(jìn)的濾波器的生產(chǎn)還很困難，而且濾波器的帶寬也不是越窄越好，帶寬越窄對(duì)激光器的要求也越高（激 光的譜線要窄），線寬極窄、高穩(wěn)定性的激光器很難生產(chǎn)。在光碼分復(fù)用時(shí)，每一發(fā)射光源被分配一個(gè)單獨(dú)的光脈沖序列作為自己的地址，數(shù)字信號(hào)在各自的地址碼 上進(jìn)行編碼，在接收機(jī)上通過相對(duì)應(yīng)的序列進(jìn)行解碼。因?yàn)椴捎玫刂反a的相關(guān)接收，系統(tǒng)的抗噪聲特別好，不需采用窄帶光學(xué)濾波器，激光器無需波長(zhǎng)控制以及光源 無需同步等。由于相對(duì)地面通信來說距離較長(zhǎng)，要求光發(fā)射功率必須提高。為了減少光發(fā)射功率必須對(duì)光束進(jìn)行壓縮準(zhǔn)直，這使得對(duì)系統(tǒng)的ATP技術(shù)要求大大提 高，復(fù)雜度大大增加。在星間激光通信中，通信往往都是突發(fā)的。OCDMA充分利用了擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)如抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑衰落能力強(qiáng)、隱蔽性和保密性好、 對(duì)其他系統(tǒng)的干擾小、系統(tǒng)容量大以及傳輸速率高等。在這些優(yōu)點(diǎn)中，最突出的是它的抗干擾性和系統(tǒng)容量，這也是星間通信所需要的。  

    3、星間激光通信中的OCDMA系統(tǒng)原理 

    星間激光通信中，采用OCDMA的系統(tǒng)，其系統(tǒng)原理示意圖可以如圖1。圖(a)是光發(fā)送部分，圖(b)是光接收部分。該系統(tǒng)中是光脈沖序列直接調(diào)制激光光源，這種編碼器屬于有源編碼器。