在過去的十年里,海洋環(huán)境監(jiān)測、水下傳感器網(wǎng)絡和軍事活動等應用正悄然興起,這對水下介質的數(shù)據(jù)傳輸速率提出了更高要求,迫使人們使用水下無線光通信(Under Optical Wireless Communication,UOWC)鏈路,而不是使用低數(shù)據(jù)速率的有聲通信鏈路。但是,海洋中存在的各種成分引起的散射和吸收以及水折射率變化引起的海洋湍流會使光信號發(fā)生衰減波動。首先,本文研究了gamma-gamma型M進制脈沖位置調制(Pulse Position Modulation,PPM)光無線海洋通信系統(tǒng)在各向異性海洋湍流中的誤碼率(bit error rate,BER)。為此,根據(jù)弱大氣湍流球面波閃爍指數(shù)與弱海洋湍流球面波閃爍指數(shù)相等的關系,推導出海洋湍流參數(shù)和各向異性因子表示的海洋等效“結構常數(shù)”;利用該結構參數(shù)及廣義惠更斯—菲涅耳原理計算了各向異性海洋湍流的準直高斯光束的平均接收功率,并用于gamma-gamma型PPM無線光海洋通信系統(tǒng)的BER表達式。其次,為進一步優(yōu)化UOWC系統(tǒng)的性能,探究了部分相干光源的UOWC系統(tǒng),并基于交叉譜密度函數(shù)和gamma-gamma信道分布研究了部分相...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的基本框架
第2章 海洋湍流理論基礎
    2.1 海洋湍流概述
        2.1.1 海洋湍流概念
        2.1.2 海洋湍流參數(shù)
    2.2 各向同性海洋湍流功率譜模型
    2.3 各向異性海洋湍流空間功率譜模型
    2.4 海洋湍流效應對無線光通信系統(tǒng)的影響
        2.4.1 無線光通信系統(tǒng)簡介
        2.4.2 光強閃爍
        2.4.3 光強閃爍概率分布模型
        2.4.4 光束擴展與漂移
    2.5 本章小結
第3章 Gamma-Gamma海洋各向異性湍流中PPM激光通信系統(tǒng)BER的研究
    3.1 脈沖位置調制(PPM)簡介
    3.2 光檢測器及光檢測噪聲
        3.2.1 光檢測器
        3.2.2 光檢測噪聲
    3.3 海洋各向異性湍流下高斯光束通信系統(tǒng)中的平均BER
        3.3.1 廣義惠更斯-菲涅耳原理
        3.3.2 各向異性湍流下PPM平均BER的理論推導
        3.3.3 數(shù)值仿真分析
    3.4 本章小結
第4章 Gamma-Gamma海洋各向異性湍流中部分相干光通信系統(tǒng)的性能研究
    4.1 各向異性海洋湍流中基于PPM部分相干光通信系統(tǒng)的BER的研究
        4.1.1 水下部分相干高斯-謝爾光(GSM)無線通信系統(tǒng)的BER模型
        4.1.2 數(shù)值模擬與結果分析
    4.2 海洋各向異性湍流對部分相干光系統(tǒng)中斷概率的影響
        4.2.1 海洋湍流引起的中斷概率及其理論推導
        4.2.2 數(shù)值計算與結果分析
    4.3 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 主要結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3856524