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为了进一步提高无线光正交频分复用(Free space optical orthogonal frequency division multiplexing,FSO-OFDM)系统的频谱利用率,根据FSO-OFDM系统的原理,本文采用小波包变换代替FSO-OFDM中的傅里叶变换,设计了一种无线光小波正交频分复用(Free space optical wavelet orthogonal frequency division multiplexing,FSO-WOFDM)系统。它无需加入循环前缀,提高了传输速率和频谱效率,这使得FSO-WOFDM具有非常好的系统性能。论文主要从以下几点进行了研究:1、阐述了大气中的衰减效应和大气湍流对无线光通信系统的影响,介绍了 OFDM系统的调制解调原理和FSO-OFDM系统的原理,分析了 FSO-OFDM中加入循环前缀消耗带宽的原因,最后对FSO-OFDM系统在不同湍流条件和不同映射方式下的系统误码率进行了仿真。2、介绍了 FSO-WOFDM系统的原理框图并设计了该系统仿真模型。分别研究了不同映射方式、频域信道估计方法、湍流强度以及小波基对FSO-WOFDM系统性能的影响,对比了 FSO-OFDM与FSO-WOFDM系统的误码率、峰均功率比、解调信号星座图和功率谱密度等系统性能。3、搭建FSO-WOFDM实验系统并通过实验验证了 FSO-WOFDM系统的优越性,通过对比FSO-OFDM和FSO-WOFDM的误比特率和解调信号的星座图说明了FSO-WOFDM系统是对FSO-OFDM系统的改进和提升。实验结果表明:(1)FSO-WOFDM系统有较好的抗符号间干扰和信道间干扰的能力,FSO-WOFDM系统误码率相对于FSO-OFDM系统较低;(2)不同小波基对FSO-WOFDM系统影响不同,小波基的阶数越高,系统的误码率越低,但系统的复杂度增加;(3)适用于FSO-OFDM系统的频域信道估计方法已不再适用于FSO-WOFDM;(4)不同的映射方式使得FSO-WOFDM的误码率不同,BPSK映射下误码率最低,随着映射阶数升高,误码率增加;(5)大气信道中的大气湍流会使FSO-WOFDM系统产生误码,湍流强度越大误码率越高。