基于指數(shù)韋伯湍流信道模型的無(wú)線光通信系統(tǒng)傳輸性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 03:16
由于無(wú)線光通信具有頻譜免執(zhí)照、安全性高、容量高等諸多優(yōu)點(diǎn),使其在近年來(lái)成為通信領(lǐng)域內(nèi)備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。然而,攜帶信息的激光束在復(fù)雜多變的大氣環(huán)境中傳輸時(shí),會(huì)受到大氣湍流的影響,致使接收機(jī)收集到的光功率隨機(jī)起伏,從而嚴(yán)重地惡化了自由空間光通信(FSO)的系統(tǒng)性能。此外,收發(fā)天線之間存在不對(duì)準(zhǔn)(即瞄準(zhǔn)誤差),是另一個(gè)不可忽略的限制因素。因此,探索和研究如何緩解大氣湍流和瞄準(zhǔn)誤差帶來(lái)的不利影響以提高FSO信息傳輸系統(tǒng)的性能有十分重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。論文考慮到瞄準(zhǔn)誤差的影響,基于指數(shù)韋伯大氣湍流衰落模型,探究了中繼輔助、正交頻分復(fù)用(OFDM)及低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼的FSO系統(tǒng)的傳輸特性。具體內(nèi)容如下:(1)論文采用最優(yōu)路徑選取機(jī)制,研究了平行多跳FSO系統(tǒng)在考慮大氣湍流(指數(shù)韋伯分布)以及瞄準(zhǔn)線誤差條件下的系統(tǒng)性能。首先,基于指數(shù)韋伯湍流模型與兩種典型的瞄準(zhǔn)誤差模型,推導(dǎo)出了在大氣湍流與瞄準(zhǔn)誤差共同作用下的復(fù)合信道增益的概率密度函數(shù)(PDF)與累積分布函數(shù)(CDF)理論表達(dá)式。接著推導(dǎo)了各鏈路獨(dú)立且非等同分布時(shí),基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)方式的平行多跳系統(tǒng)端到端信噪比的累積分布函數(shù)。...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中湍情況下,單中繼輔助的FSO系統(tǒng)(P1;Q2)在復(fù)合信道下的平均誤碼率與平均發(fā)射功率的關(guān)系曲線
是幾乎相同的,不過,在這兩種情況下,由孔徑平均效應(yīng)得到的性能改善程度比僅存在湍流影響時(shí)的更明顯。圖3.3 弱強(qiáng)湍情況下,接收機(jī)使用不同接收孔徑時(shí),F(xiàn)SO 中繼系統(tǒng)( P 4; Q 3)在僅湍流信道與復(fù)合信道下的 ABER 仿真與理論結(jié)果
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文30圖3.4 中湍情況下,接收機(jī)使用不同接收孔徑時(shí),F(xiàn)SO 中繼系統(tǒng)( P 1, 5; Q 3)在抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差固定( 0.3ms )、軸偏移量變化( s 0,0.3,0.4 m)時(shí)的 ABER 仿真與理論結(jié)果圖3.4給出了中湍條件下,平行多跳中繼輔助結(jié)構(gòu)的FSO通信系統(tǒng)( P 1, 5; Q 3)在復(fù)合信道下的 ABER 性能,并考慮了兩個(gè)接收機(jī)孔徑(D=100, 200 mm)以作進(jìn)一步的對(duì)比分析。從圖中可以得出,當(dāng)P和Q固定時(shí),當(dāng)接收孔徑確定,ABER 性能會(huì)隨著固定軸偏移量s 的減小而改善,這一現(xiàn)象可以說明 值越大,非零軸偏移瞄準(zhǔn)誤差對(duì) FSO 系統(tǒng)的影響越大。同時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的LDPC編碼FSO-MIMO系統(tǒng)迭代檢測(cè)解碼算法[J]. 趙青松,郝士琦,耿紅建,劉加林,王勇,孫韓. 光電子·激光. 2015(06)
博士論文
[1]大氣激光通信中隨機(jī)光信號(hào)的建模和檢測(cè)算法研究[D]. 張璐.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[2]大氣激光通信中光強(qiáng)閃爍及其抑制技術(shù)的研究[D]. 易湘.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):2954205
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中湍情況下,單中繼輔助的FSO系統(tǒng)(P1;Q2)在復(fù)合信道下的平均誤碼率與平均發(fā)射功率的關(guān)系曲線
是幾乎相同的,不過,在這兩種情況下,由孔徑平均效應(yīng)得到的性能改善程度比僅存在湍流影響時(shí)的更明顯。圖3.3 弱強(qiáng)湍情況下,接收機(jī)使用不同接收孔徑時(shí),F(xiàn)SO 中繼系統(tǒng)( P 4; Q 3)在僅湍流信道與復(fù)合信道下的 ABER 仿真與理論結(jié)果
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文30圖3.4 中湍情況下,接收機(jī)使用不同接收孔徑時(shí),F(xiàn)SO 中繼系統(tǒng)( P 1, 5; Q 3)在抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差固定( 0.3ms )、軸偏移量變化( s 0,0.3,0.4 m)時(shí)的 ABER 仿真與理論結(jié)果圖3.4給出了中湍條件下,平行多跳中繼輔助結(jié)構(gòu)的FSO通信系統(tǒng)( P 1, 5; Q 3)在復(fù)合信道下的 ABER 性能,并考慮了兩個(gè)接收機(jī)孔徑(D=100, 200 mm)以作進(jìn)一步的對(duì)比分析。從圖中可以得出,當(dāng)P和Q固定時(shí),當(dāng)接收孔徑確定,ABER 性能會(huì)隨著固定軸偏移量s 的減小而改善,這一現(xiàn)象可以說明 值越大,非零軸偏移瞄準(zhǔn)誤差對(duì) FSO 系統(tǒng)的影響越大。同時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的LDPC編碼FSO-MIMO系統(tǒng)迭代檢測(cè)解碼算法[J]. 趙青松,郝士琦,耿紅建,劉加林,王勇,孫韓. 光電子·激光. 2015(06)
博士論文
[1]大氣激光通信中隨機(jī)光信號(hào)的建模和檢測(cè)算法研究[D]. 張璐.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[2]大氣激光通信中光強(qiáng)閃爍及其抑制技術(shù)的研究[D]. 易湘.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):2954205
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