本文關(guān)鍵詞：中繼協(xié)作結(jié)構(gòu)下的無線光通信系統(tǒng)在大氣湍流和瞄準誤差聯(lián)合效應(yīng)下的性能研究

  更多相關(guān)文章： 無線光通信 大氣湍流 瞄準誤差 指數(shù)韋伯分布 中繼協(xié)作

【摘要】：無線光通信是一種近年來發(fā)展十分迅速的新型無線通信技術(shù),它以低成本、高帶寬等技術(shù)優(yōu)點引起了研究人員的廣泛關(guān)注,是無線通信領(lǐng)域研究的熱點之一。無線光通信鏈路通常處于開放的自由空間中,所以易受到天氣等各種因素的影響。大氣湍流和瞄準誤差是影響無線光通信系統(tǒng)性能的兩個關(guān)鍵因素,都會造成系統(tǒng)誤碼率的增加,從而嚴重影響通信質(zhì)量。因此,深入探索大氣湍流和瞄準誤差對于無線光通信系統(tǒng)傳輸特性的影響機理以及抑制這兩種因素的方法具有非常重要的意義。論文從中繼協(xié)作的角度出發(fā),考慮到一種新型的大氣信道衰落模型—指數(shù)韋伯(exponentiated Weibull,簡稱EW)分布模型,引入瞄準誤差的影響,建立了聯(lián)合的信道衰落模型,深入研究了中繼協(xié)作結(jié)構(gòu)下無線光通信系統(tǒng)的傳輸特性,具體內(nèi)容如下:1.考慮到大氣湍流和抖動引起的瞄準誤差(瞄準線誤差s?0)聯(lián)合效應(yīng)的影響,研究了基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議條件下多跳架構(gòu)無線光通信系統(tǒng)的傳輸特性。研究中首先基于EW模型,考慮到瞄準誤差對于系統(tǒng)的影響,建立了聯(lián)合信道模型,得到了聯(lián)合效應(yīng)下信道衰落因子的概率密度函數(shù)(PDF)和累計分布函數(shù)(CDF),進而推導出了基于二進制脈沖位置調(diào)制(BPPM)的多跳架構(gòu)下的無線光通信系統(tǒng)誤碼率的閉合表達式,并用Monte Carlo仿真驗證了表達式的正確性。分析了跳數(shù)、湍流強度、接收孔徑、波束寬度、抖動標準差等參數(shù)對于系統(tǒng)誤碼率的影響。2.考慮到大氣湍流以及非零瞄準線誤差(Nonzero Boresight Pointing Errors)的影響,推導出了BPPM調(diào)制下串行和并行兩種中繼協(xié)作無線光通信系統(tǒng)的中斷概率閉合表達式,且通過蒙特卡洛仿真驗證了其正確性。研究表明:兩種方式下中斷概率都是隨著發(fā)送功率的增大而減小。在并行傳輸中,同一發(fā)送功率條件下,平行鏈路數(shù)越多,中斷概率越小。當平行鏈路數(shù)固定時,隨著湍流強度的增加中斷概率會增大,但這一現(xiàn)象可以通過加大接收孔徑而得到改善。論文工作對于中繼協(xié)作無線光通信系統(tǒng)的研究具有一定的輔助作用。
【關(guān)鍵詞】：無線光通信 大氣湍流 瞄準誤差 指數(shù)韋伯分布 中繼協(xié)作
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要安排16-17
• 第二章 無線光通信系統(tǒng)概述17-27
• 2.1 無線光通信系統(tǒng)17-19
• 2.1.1 無線光通信系統(tǒng)的組成及其原理17-18
• 2.1.2 無線光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)18-19
• 2.2 大氣湍流對無線光通信的影響19-22
• 2.2.1 湍流的形成以及對通信的影響19-20
• 2.2.2 光強閃爍概率分布20-22
• 2.3 瞄準誤差對于無線光通信的影響概述22-25
• 2.3.1 瞄準誤差的形成和對通信的影響22
• 2.3.2 描述瞄準誤差的統(tǒng)計模型22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 多跳架構(gòu)下的無線光通信系統(tǒng)在大氣湍流和瞄準誤差聯(lián)合效應(yīng)下的性能研究27-49
• 3.1 系統(tǒng)模型簡介27
• 3.2 光束閃爍與瞄準誤差聯(lián)合效應(yīng)下的信道模型27-30
• 3.2.1 大氣湍流引起的信道衰減28
• 3.2.2 瞄準誤差引起的信道衰減28-29
• 3.2.3 聯(lián)合效應(yīng)下的信道狀態(tài)29-30
• 3.3 平均誤碼率的推導30-34
• 3.3.1 不考慮瞄準誤差情況下的平均誤碼率30-32
• 3.3.2 考慮瞄準情況下的平均誤碼率32-34
• 3.4 中斷概率的推導34-35
• 3.5 平均信道容量的推導35-38
• 3.5.1 不考慮瞄準情況下的平均信道容量36-37
• 3.5.2 考慮瞄準情況下的平均信道容量37-38
• 3.6 解析計算和數(shù)值仿真38-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第四章 中繼協(xié)作結(jié)構(gòu)下的無線光通信系統(tǒng)在大氣湍流和瞄準誤差聯(lián)合效應(yīng)的中斷概率研究49-59
• 4.1 系統(tǒng)模型49-50
• 4.2 聯(lián)合效應(yīng)下的信道模型50-52
• 4.3 中斷概率的推導52-54
• 4.3.1 串行中斷概率的推導52-53
• 4.3.2 并行中斷概率的推導53-54
• 4.4 解析計算和數(shù)值仿真54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 參考文獻61-67
• 致謝67-69
• 作者簡介69-70

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 易湘;大氣激光通信中光強閃爍及其抑制技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉義樂;無線光通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學;2013年

，

本文編號：1127393