中文摘要：

鉴于现场进行大气湍流信道光通信实验受到环境和经费制约，研究实验模拟方法十分重要。研究表明，弱散射条件下湍流对于光信号传输的影响主要体现为相位调制，故利用足够精度的光学相位板应可有效模拟湍流光学信道。本项目从业已在成像光学领域得到验证的成熟大气湍流模型和折射率谱函数出发，以光学信息论为理论指导，以回转椭球波函数为数学手段,通过谱反演法获得大气湍流对于光信号传输的相位调制函数,再通过最新微纳光学加工手段将该相位分布函数转化为光学相位板,并在现有光通信实验床进行大气湍流信道的模拟实验，取得一系列实验数据。本研究将光学信息论和回转椭球波函数方法由成像光学领域推广到光通信领域,使得采用一套数学物理方法同时分析解决信道模拟、信道编码问题成为可能，具有重要理论意义。模拟计算表明，基于回转椭球波函数的谱反演较之基于付里叶变换的谱反演方法具有精度高、运算量少等显著优点。因为，从本质上看回转椭球波函数是受限信道波动方程的解，是一种最适合解决受限信道问题的小波基元函数，故以其为基底的谱反演方法应比采用其它小波函数的同类方法更具普遍意义。