隨著水下高速信息傳輸需求的增加,水下光通信成為研究熱點。軌道角動量作為光的新型的自由度,可以極大地增加信道容量而被引入水下光通信。然而水下湍流會影響光在水下傳輸?shù)馁|(zhì)量,降低水下光通信的可靠性。因此,建立有效的水下湍流模型是研究水下光通信系統(tǒng)的前提。論文分別通過功率譜反演法和Zernike多項式法建立了水下湍流模型,并以數(shù)值仿真分析了渦旋光束在水下湍流中的傳輸特性。主要工作如下:（1）建立了基于功率譜反演法的水下湍流隨機相位屏模型,并通過次諧波補償方法改善了功率譜反演法生成隨機相位屏在低頻部分的不足。首先利用水下湍流的折射率功率譜對高斯白噪聲矩陣進行濾波,再通過傅里葉變換生成符合水下湍流統(tǒng)計特性的相位屏。接著通過次諧波補償方法對低頻部分進行改善。結(jié)果表明,在低頻次諧波補償時,隨著補償階數(shù)和補償級數(shù)的增加,補償效果越好,當(dāng)補償級數(shù)為7,補償階數(shù)為9時,相位屏的相位結(jié)構(gòu)函數(shù)與理論曲線最接近。最后利用該模型數(shù)值仿真了拉蓋爾-高斯光束在水下傳輸,結(jié)果表明,隨著補償階數(shù)的增加,探測概率隨傳輸距離變化的曲線與理論曲線越來越接近。（2）基于Zernike多項式的水下湍流隨機相位屏模型,并通過高頻補償方... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 水下湍流的基礎(chǔ)理論
    2.1 水下湍流的基礎(chǔ)理論
    2.2 軌道角動量基礎(chǔ)理論
    2.3 數(shù)值仿真的基礎(chǔ)理論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于功率譜反演法的水下湍流模型
    3.1 水下湍流隨機相位屏模型的建立
        3.1.1 基于功率譜反演法的水下湍流隨機相位屏模型
        3.1.2 相位結(jié)構(gòu)函數(shù)的驗證
    3.2 模型的改進
        3.2.1 模型的缺陷
        3.2.2 次諧波補償?shù)姆椒?br>        3.2.3 模型的改進效果
    3.3 水下軌道角動量傳輸?shù)臄?shù)值仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于Zernike多項式法的水下湍流模型
    4.1 水下湍流隨機相位屏模型的建立
        4.1.1 Zernike多項式
        4.1.2 基于Zernike多項式的水下湍流隨機相位屏
        4.1.3 相位結(jié)構(gòu)函數(shù)的驗證
    4.2 模型的改進
        4.2.1 模型的缺陷
        4.2.2 高頻諧波補償?shù)姆椒?br>    4.3 水下軌道角動量傳輸?shù)臄?shù)值仿真
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 下一步工作
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝



本文編號：3160683