本文選題：誤碼率 + 大氣激光通信��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：自由空間光(Free Space Optical,FSO)通信被認(rèn)為是一個(gè)低成本和高帶寬的接入技術(shù),引起了廣泛的研究。但是,FSO通信鏈路的可靠性和穩(wěn)定性容易受大氣湍流的影響。其中影響最大的因子是大氣的湍流。大氣湍流會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰落、擴(kuò)展和閃爍,嚴(yán)重影響了通信系統(tǒng)的性能。因此,如何克服大氣激光通信中由于光強(qiáng)閃爍引起的信道衰落是當(dāng)前通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一。針對(duì)該科學(xué)問(wèn)題,借鑒射頻(Radio frequency,RF)通信,論文對(duì)基于雙gamma衰落模型的多接收端最大比率合并(Maximal Ratio combing,MRC)技術(shù)進(jìn)行了深入研究,具體內(nèi)容如下:1)考慮到雙gamma信道衰落模型,研究了二進(jìn)制相位鍵控(Binary phase shift keying,BPSK)子載波強(qiáng)度調(diào)制(Subcarrier intensity modulation,SIM)的大氣激光通信系統(tǒng)誤碼率性能。在等同或非等同信道條件下,通過(guò)將雙gamma分布函數(shù)中的比較難處理的第二類(lèi)修正貝塞爾函數(shù)表示成Meijer-G函數(shù)的形式,分別給出了雙支和三支接收時(shí)關(guān)于信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)的誤碼率H-fox函數(shù)表達(dá)式,進(jìn)而得到相對(duì)分集增益。以雙支為例,仿真表明改變其中任意一支的信道條件,系統(tǒng)的誤碼率性能會(huì)隨之改變。為了表明分集技術(shù)的優(yōu)越性,在等同信道條件下比較了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一發(fā)兩收系統(tǒng)和一發(fā)三收系統(tǒng)性能。在同等衰落條件下,與等增益合并(Equal gain combing,EGC)等合并方式進(jìn)行誤碼率特性的對(duì)比,表明了論文模型的優(yōu)勢(shì)。蒙特卡洛系統(tǒng)仿真的結(jié)果驗(yàn)證了論文誤碼率理論表達(dá)式的正確性。2)基于MRC技術(shù),首次對(duì)有K個(gè)用戶(hù)的中心結(jié)點(diǎn)的多用戶(hù)下行鏈路系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。研究表明,引入MRC合并技術(shù)后,基于貪婪算法(Greedy scheduling,GS)、多用戶(hù)選擇算法(Selective multiuser diversity scheduling,SMDS)以及比例公平算法(Proportional fair scheduling,PFS)等多用戶(hù)信道資源競(jìng)爭(zhēng)方式得到的相對(duì)吞吐量都有了顯著的提升,采用三支的MRC合并比雙支的提升效果更加明顯。在同等條件下,GS算法有最大的系統(tǒng)吞吐量,對(duì)于不同的滑動(dòng)窗口參數(shù)值,PFS算法的系統(tǒng)吞吐量不同,隨著滑動(dòng)窗口取值增大時(shí),系統(tǒng)吞吐量增大。論文研究成果對(duì)于大氣激光通信光接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一定的參考。
[Abstract]:Free Space Optical Optical (FSO) communication is considered to be a low-cost and high-bandwidth access technology, which has attracted extensive research. However, the reliability and stability of FSO communication link are easily affected by atmospheric turbulence. The most influential factor is atmospheric turbulence. Atmospheric turbulence can cause signal fading, expansion and flicker, which seriously affects the performance of communication system. Therefore, how to overcome the channel fading caused by intensity scintillation in atmospheric laser communication is one of the hot topics in the field of communication. Aiming at this scientific problem and using radio frequency (RF) communication for reference, the maximum ratio combing (MRC) technique based on dual gamma fading model is studied in this paper. The main contents are as follows: 1) considering the dual gamma channel fading model, The bit error rate (BER) performance of binary phase shift keying (BPSK) subcarrier intensity modulation (SIM) in atmospheric laser communication systems is studied. Under the condition of equal or non-identical channel, the modified Bessel function of the second kind, which is difficult to deal with in the double gamma distribution function, is expressed in the form of Meijer-G function. The H-fox function expressions of signal-to-noise ratio (SNR) for two and three branches of receiver are given, respectively, and the relative diversity gain is obtained. Taking two branches as an example, the simulation results show that the BER performance of the system will change when the channel conditions of any one of them are changed. In order to demonstrate the superiority of diversity technique, the performance of point-to-point, one-send and two-receive systems and one-transmit three-receiver systems are compared under the same channel conditions. Under the same fading conditions, the BER characteristics of the model are compared with those of equal gain combination (EGC), which shows the advantages of the model. The simulation results of Monte Carlo system verify the correctness of the theoretical expression of bit error rate (BER) based on MRC technology, the simulation of multi-user downlink system with K central nodes is carried out for the first time. The results show that the relative throughput of multi-user channel resource competition based on greedy scheduling GS (greedy scheduling GS), selective multiuser diversity scheduling (SMDS) and proportional fair scheduling (PFS) has been significantly improved. The combination of MRC with three branches is more effective than that with two branches. Under the same conditions, the GS-algorithm has the maximum system throughput. For different sliding window parameter values and PFS algorithm, the system throughput is different, and the system throughput increases with the increase of sliding window value. The research results provide some reference for the design of optical receiving system for atmospheric laser communication.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：2074539