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基于轨道角动量(OAM)复用的自由空间光通信系统能极大地提升系统的传输速率,且不需要额外的谱带宽。然而,光的轨道角动量态在自由空间传输时,不可避免地受到大气湍流(atmospheric turbulence)的影响。研究抑制大气湍流对OAM态复用通信干扰的应对方法具有重要的理论意义和参考价值。本文从抑制大气湍流对单OAM态的干扰影响和OAM态间的串扰影响两方面进行研究。首先利用大气湍流模型,数值模拟大气湍流效应对OAM光自由空间传输的干扰。在此基础上,结合信道纠错编码方法,研究了一种基于纠错编码抑制湍流干扰的OAM复用FSO通信方案,分析系统误码率的变化。数值仿真结果表明,纠错编码方法可以有效地抑制大气湍流噪声对OAM复用FSO通信系统可靠性的影响。在弱、中强度湍流(C2n<10-14)情况下,系统误码率可以降低1到2个数量级。然后,论文研究了一种基于波前纠正算法抑制湍流干扰的OAM复用FSO通信方案,通过Shark-Hartmann波前纠正方法,获得相位补偿,纠正大气湍流引起的OAM叠加态波前畸变。研究结果表明,Shark-Hartmann波前纠正方法能明显减弱大气湍流对OAM光束造成的失真影响,在弱、中、强大气湍流下都能使系统性能得到一定程度的改善。当使用l=-2,-1,+1,+2子信道时,系统误码率可以降低0.5到1个数量级。最后,论文研究了一种基于线性解相关多用户检测的OAM复用FSO通信方案。大气湍流使得不同OAM态间正交性不再保持,致使不同OAM态间功率迁移,从而导致通信系统产生多址干扰(crosstalk)。OAM态多用户检测方法可有效地利用OAM态间的串扰信息,减弱大气湍流引起的串扰。数值计算结果表明,线性解相关OAM态多用户检测方法能够一定程度减弱OAM态间的串扰,使得各子OAM信道间的相关性减弱,提高通信系统性能。在弱、中强度湍流(C2-14n<10)情况下,使用l=+1,+2,+3,+4子信道时,系统误码率可以降低1到2个数量级。