發(fā)布時間：2020-07-15 17:37

【摘要】：與微波通信相比,空間光通信擁有諸多優(yōu)點,包括高數(shù)據(jù)速率、無許申請頻譜、低功耗和低質(zhì)量要求,抗干擾能力強和無多徑衰落。此外,空間光通信系統(tǒng)的部署比光纖電纜更容易、更快,這些特性使其有希望成為解決“最后一英里”問題的方案。然而,空間光通信鏈路極易受大氣湍流的影響。為了滿足通信速率和質(zhì)量要求,多輸入多輸出技術被引入以緩解湍流衰落的影響。盡管采用該技術可以顯著提高空間光通信系統(tǒng)的性能,但指向誤差的存在能夠加劇信道增益的起伏,影響系統(tǒng)的通信性能。因此,在實際研究多輸入多輸出空間光通信系統(tǒng)時,有必要綜合考慮大氣湍流和指向誤差對其所造成的影響。鑒于此情況,本文主要研究了以下內(nèi)容:1.基于伽馬-伽馬湍流模型和貝克曼指向誤差分布模型,建立了單輸入單輸出空間光通信系統(tǒng)通信性能的理論模型。從高信噪比的角度出發(fā),給出了伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差聯(lián)合效應下信道增益的概率密度函數(shù),根據(jù)該函數(shù)得到了系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的閉式表達式,并分析了伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差對系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的影響。2.建立了MIMO空間光通信系統(tǒng)通信性能的理論模型,分別給出了等增益合并和最大合并比方案時系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的閉式表達式,基于該表達式對比分析了等增益合并和最大合并比方案時系統(tǒng)的中斷概率和誤碼率。3.通過11.6 km的城市水平激光鏈路模擬實驗,測得不同指向誤差情況下的光強數(shù)據(jù),給出了信道增益的概率密度分布,并與所建立的理論模型進行了比較。本文的工作是關于伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差對空間光通信系統(tǒng)性能影響的應用基礎研究,所采用的貝克曼指向誤差分布模型與傳統(tǒng)的指向誤差分布模型相比,增加了不同抖動和非零視軸因素的考慮,能夠更加全面的反映指向誤差對空間光通信系統(tǒng)性能的影響,更加符合空間光通信系統(tǒng)的實際情況。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

圖 2-1 探測器與激光波束中心之間的偏移15)，隨機變量 的矩母函數(shù)(MGF)為[75]2r 2222 22 21exp1 2 1 21 2 1 2t ryxx yx yttt et tt t

圖 2-2 SISO 鏈路研究方案3)代入式(2-19)，可得 111pb bph hp p ph hf h h a ah h h h h h l l l

式和近似表達式在不同抖動標準差以及中湍流和強湍流條件下的點附近 (b) 整體圖)可知，式(2-22)得出的數(shù)值結(jié)果與式(2-37)得出的近似結(jié)說明了所提出模型的正確性。從圖 2-3(b)可以觀察到，線與近似概率密度函數(shù)曲線在峰值左側(cè)吻合程度高，

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本文編號：2756809