針對(duì)機(jī)載激光發(fā)射器位于云層上方或云層中央時(shí),云層的存在會(huì)降低激光通信性能的問(wèn)題,仿真分析了不同類型的云層對(duì)激光能量衰減、信噪比、最大碼元傳輸速率與誤碼率的影響。得到結(jié)論:云的存在主要造成激光能量衰減,影響最大傳輸速率與誤碼率,但對(duì)信噪比影響較小。鏈路余量大于18.9 dB的通信系統(tǒng),鏈路上允許存在4 km的云層。云層對(duì)最大通信速率與誤碼率的影響主要是時(shí)間擴(kuò)展造成碼間串?dāng)_。卷云對(duì)通信性能幾乎無(wú)影響;積云對(duì)通信性能的影響較大;層云、層積云和積雨云對(duì)通信性能的影響更大,但三種云的差異很小,可不作區(qū)分;高層云和雨層云對(duì)通信性能影響最大,其中雨層云的影響比高層云更大。 

【文章來(lái)源】：光電工程. 2020,47(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

云層厚度與透過(guò)率01000200025003000400015003500云層厚度/m500-14-16-18

凳??齲?鑰杉??0ω≈1；θ為云的平均散射角，典型值是θ=30°；Z為云層厚度，c為光速。云層厚度與最大傳輸速率的關(guān)系如圖7。云層厚度對(duì)最大傳輸速率影響較大，相同物理厚度時(shí)，卷云的最大傳輸速率最高，其次是積云、層云、層積云和積雨云，傳輸速率最小的為雨層云和高層云。云層厚度4km時(shí)，雨層云與高層云的最大傳輸速率小于104bps，積云、層云、層積云和積雨云略大于104bps，-25℃卷云為2×105bps，-50℃卷云為1.3×106bps。圖4弱湍流云層厚度對(duì)信噪比的影響Fig.4EffectofcloudthicknessonSNRinweakturbulence圖3中湍流云層厚度對(duì)信噪比的影響Fig.3EffectofcloudthicknessonSNRinmoderateturbulence01000200025003000400015003500云層厚度/m500積云層云層積云積雨云雨層云高層云-25℃卷云-50℃卷云積云層云層積云積雨云雨層云高層云-25℃卷云-50℃卷云01000200025003000400015003500云層厚度/m5006.756.766.796.786.81信噪比/dB6.836.746.776.806.825.63信噪比/dB5.645.655.665.675.68表2雙Gamma函數(shù)的擬合結(jié)果Table2FittingresultofdoubleGammafunction系數(shù)τ=20.8τ=23.4τ=26τ=28.6τ=31.2k1120.134.112.45.12.4k21.9×1071.9×1071.1×1070.8×1070.7×107k31.551.60.660.280.19k43×1063×1062.4×1061.8×1061.6×106圖5脈沖響應(yīng)擬合曲線Fig.5Impulseresponsefittingcurve時(shí)間/μs

為云層厚度，c為光速。云層厚度與最大傳輸速率的關(guān)系如圖7。云層厚度對(duì)最大傳輸速率影響較大，相同物理厚度時(shí)，卷云的最大傳輸速率最高，其次是積云、層云、層積云和積雨云，傳輸速率最小的為雨層云和高層云。云層厚度4km時(shí)，雨層云與高層云的最大傳輸速率小于104bps，積云、層云、層積云和積雨云略大于104bps，-25℃卷云為2×105bps，-50℃卷云為1.3×106bps。圖4弱湍流云層厚度對(duì)信噪比的影響Fig.4EffectofcloudthicknessonSNRinweakturbulence圖3中湍流云層厚度對(duì)信噪比的影響Fig.3EffectofcloudthicknessonSNRinmoderateturbulence01000200025003000400015003500云層厚度/m500積云層云層積云積雨云雨層云高層云-25℃卷云-50℃卷云積云層云層積云積雨云雨層云高層云-25℃卷云-50℃卷云01000200025003000400015003500云層厚度/m5006.756.766.796.786.81信噪比/dB6.836.746.776.806.825.63信噪比/dB5.645.655.665.675.68表2雙Gamma函數(shù)的擬合結(jié)果Table2FittingresultofdoubleGammafunction系數(shù)τ=20.8τ=23.4τ=26τ=28.6τ=31.2k1120.134.112.45.12.4k21.9×1071.9×1071.1×1070.8×1070.7×107k31.551.60.660.280.19k43×1063×1062.4×1061.8×1061.6×106圖5脈沖響應(yīng)擬合曲線Fig.5Impulseresponsefittingcurve時(shí)間/μs0.00.40.81.21.62.000.51.52.51.02.0脈沖響應(yīng)/10-6-0.5τ

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3296449