本文關(guān)鍵詞：MIMO無線光通信逆高斯分布模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,由于高保密性和低成本等諸多優(yōu)點,無線光通信受到了大量學(xué)者的廣泛關(guān)注,也成為通信領(lǐng)域的一個研究熱點。因無線光通信是依靠光波作為載體直接穿過大氣來傳遞聲音、圖像等信息,所以無線光通信也通常被稱之為自由空間光通信。無線光通信具有頻帶寬、安全性高、成本低、速度快等優(yōu)點,但是也有很多缺陷限制其被廣泛地應(yīng)用,比如在信息傳輸過程中系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性極易受到雨、雪、霧霾等各種惡劣天氣以及路徑上的大氣湍流的影響。由于大氣湍流的存在,光束在傳輸路徑中出現(xiàn)路徑消光、光束閃爍,波束擴展以及指向偏差等不利于通信系統(tǒng)穩(wěn)定性的一系列現(xiàn)象也會經(jīng)常性的發(fā)生。因此,能夠找到一個準(zhǔn)確的模型來模擬無線光通信系統(tǒng)通信過程中信號的傳輸特性對于建立一個有效、靈敏以及低廉的無線光通信系統(tǒng)是具有重要的指導(dǎo)意義和參考價值。本文主要研究大氣湍流對無線光通信系統(tǒng)的截斷概率、誤碼率以及平均信道容量的影響規(guī)律。最后,論文得出以下三個方面的成果：(1)在降霧霾天氣、采用準(zhǔn)直高斯—謝爾束信號源、多輸入多輸收發(fā)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)存在指向誤差(由接收器／發(fā)射器基座輕微晃動造成)的條件下,采用信號起伏的逆高斯分布模型替代對數(shù)正態(tài)分布模型建立了適用于弱信號起伏通信光路的接收信號的概率密度函數(shù)模型。(2)在等效增益擬合近似下,得出了多輸入多輸出無線光通信系統(tǒng)的平均誤碼率、截斷概率以及平均信道容量的理論模型。(3)數(shù)值研究了傳輸距離、光源相干度、接收／發(fā)射孔徑數(shù)量等參數(shù)對所研究的無線光通信系統(tǒng)性能的影響,并得出結(jié)論如下：湍流引起的信號光束的整體漂移是產(chǎn)生信號起伏的主要因素之一,所以其也是造成系統(tǒng)平均誤碼率與中斷概率增加和平均信道容量減小的關(guān)鍵因素之一。在設(shè)計無線光通信系統(tǒng)的過程中,光源的相干性選擇也很關(guān)鍵,采用部分相干信號源是降低系統(tǒng)中斷率和誤碼率的有效方法之一。但是在多輸入與多輸出時,信號源相干度太小會導(dǎo)致接收器接收到的信號強度太弱,當(dāng)信號強度達不到截斷閥值,同樣會導(dǎo)致系統(tǒng)鏈路發(fā)生中斷、誤碼率增大以及信道容量降低。接收／發(fā)射孔徑越多其光源相干度對系統(tǒng)性能的影響越大。因此,在設(shè)計系統(tǒng)性能的時候應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇一個最優(yōu)化的部分相干信號源來提高系統(tǒng)性能。采用等效增益擬合的多輸入多輸出的無線光通信系統(tǒng),大的波束寬度,是有效降低系統(tǒng)的截斷概率提高系統(tǒng)性能的另一有效方法。在設(shè)計無線光通信系統(tǒng)時,參照本論文中得到的研究成果可有效提高設(shè)計效率以及系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：大氣湍流 逆高斯分布 指向誤差 雨消光 多輸入多輸出
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究背景、意義和目的8-9
• 1.2 無線光通信過內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及趨勢9-13
• 1.3 論文基本結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 無線光通信理論基礎(chǔ)15-31
• 2.1 大氣湍流基礎(chǔ)15-20
• 2.1.1 大氣折射率起伏16-19
• 2.1.2 折射率起伏的功率譜模型19-20
• 2.2 光束在大氣中的傳播理論20-25
• 2.2.1 光波模型20-21
• 2.2.2 光強起伏21-22
• 2.2.3 波束漂移22-23
• 2.2.4 湍流大氣中常見的光強分布模型23-25
• 2.2.5 高斯波束參數(shù)25
• 2.3 大氣對光波的吸收與散射25-26
• 2.4 近似方法26-31
• 2.4.1 近軸近似26-27
• 2.4.2 Born近似27-29
• 2.4.3 Rytov近似29-31
• 第三章 無線光通信系統(tǒng)雨湍流模型31-35
• 3.1 路徑消光/雨消光32-33
• 3.2 指向誤差33-35
• 第四章 逆高斯湍流模型下MIMO無線光通信系統(tǒng)性能分析35-44
• 4.1 OWC系統(tǒng)截斷概率35-38
• 4.1.1 MIMO OWC系統(tǒng)截斷概率理論35
• 4.1.2 截斷概率數(shù)值計算和分析35-38
• 4.2 OWC系統(tǒng)信道平均誤碼率38-40
• 4.2.1 平均誤碼率理論分析38-39
• 4.2.2 平均誤碼率數(shù)值計算與分析39-40
• 4.3 MIMIO OWC系統(tǒng)平均信道容量40-44
• 4.3.1 平均信道容量理論分析40-41
• 4.3.2 平均信道容量數(shù)值結(jié)果與分析41-44
• 主要結(jié)論與展望44-45
• 主要結(jié)論44
• 展望44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻46-49
• 附錄1：一個積分的級數(shù)表示49-50
• 附錄2：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文50

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王一飛,王嵐;無線光通信在金融行業(yè)的應(yīng)用分析與研究[J];中國金融電腦;2004年08期

2 蘇民生,陳長纓;無線光通信在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r[J];光機電信息;2004年10期

3 梁大為;鮑振武;;無線光通信性能影響因素分析[J];電子測量技術(shù);2006年02期

4 韓玉寧;陳淑英;;無線光通信技術(shù)研究[J];中國無線電;2008年11期

5 程海燕;羅綿輝;祁峗;;無線光通信[J];信息技術(shù);2008年05期

6 孫麗麗;張華棟;李茜;;無線光通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)通信;2009年01期

7 陳淑英;韓玉寧;;無線光通信技術(shù)綜述[J];廣西通信技術(shù);2010年01期

8 肖永軍;楊智;董冉;熊準(zhǔn);曾慶棟;;無線光通信粗跟蹤一維模擬實驗研究[J];半導(dǎo)體光電;2011年04期

9 丁樹義;;無線光通信技術(shù)淺析[J];通信技術(shù);2011年10期

10 歐陽勁松;黃徐;;無線光通信技術(shù)在機動式系統(tǒng)中應(yīng)用[J];指揮信息系統(tǒng)與技術(shù);2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高巖;吳敏;;無線光通信調(diào)制方式的性能研究[A];武漢(南方九省)電工理論學(xué)會第22屆學(xué)術(shù)年會、河南省電工技術(shù)學(xué)會年會論文集[C];2010年

2 吳小波;;淺談無線光通信技術(shù)及應(yīng)用[A];2007中國科協(xié)年會——通信與信息發(fā)展高層論壇論文集[C];2007年

3 魏龍超;辛玉軍;賈哲;沈嚴(yán);;臨近空間無線光通信技術(shù)研究[A];第十七屆十三�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)年會暨“五省一市光學(xué)聯(lián)合年會”論文集[C];2008年

4 賈科軍;趙延剛;王惠琴;梁磊;;無線光通信系統(tǒng)誤碼性能分析及方法研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

5 柯熙政;;無線光通信理論與實驗研究進展[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

6 徐正元;;可見光及紫外無線光通信技術(shù)研究進展[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

7 程國根;張玉榮;程雷;;無線光通信在光纜“搶代通”中的應(yīng)用[A];2014第二屆中國指揮控制大會論文集（下）[C];2014年

8 溫濤;魏急波;馬東堂;;無線光通信中的步進掃描捕獲方式研究[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（A 光電系統(tǒng)總體技術(shù)專題）[C];2006年

9 張靜;袁縱橫;朱寶平;;室內(nèi)無線光通信中多徑失真對發(fā)射脈沖的影響[A];2007年中國青年光學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

10 趙麗波;;無線光通信(FSO)技術(shù)及其應(yīng)用前景[A];廣東省通信學(xué)會2006年度學(xué)術(shù)論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 一波;無線光通信露端倪[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2002年

2 劉彤;相約無線光通信未來[N];中國計算機報;2006年

3 李勇;實踐別樣無線[N];中國計算機報;2002年

4 陳聰;無線光通信(FSO) 不租專線 不用光纖[N];中國計算機報;2002年

5 本報記者 張燕玲;FSO：接入領(lǐng)域再添新秀[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 武夢龍;寬帶無線光通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 趙新輝;無線光通信中旋光調(diào)制技術(shù)及偏振傳輸理論的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 陳純毅;無線光通信中的大氣影響機理及抑制技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2009年

4 羅鵬飛;短距離無線光通信若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

5 張凱;無線光通信雙幅度脈沖間隔調(diào)制研究及其在光波ETC中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);2004年

6 蔡然;無線光網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王亮;星內(nèi)無線光通信技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 王宗興;無線光通信中大孔徑及復(fù)合孔徑接收天線的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 程明建;基于指數(shù)韋布爾分布的無線光通信的研究與優(yōu)化[D];江南大學(xué);2015年

4 張碧侖;無線光通信中四電平偏振位移鍵控調(diào)制的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 王戰(zhàn)勝;基于exponentiated Weibull模型的無線光通信LDPC信道編碼技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 張璐;基于指數(shù)韋伯信道衰落模型的無線光通信系統(tǒng)傳輸性能的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 高潔;車地?zé)o線通信系統(tǒng)的光學(xué)特性研究[D];江南大學(xué);2016年

8 但維義;MIMO無線光通信逆高斯分布模型研究[D];江南大學(xué);2016年

9 吳剛;近地?zé)o線光通信技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

10 劉彬;無線光通信中性能測量軟件的研究[D];華中科技大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：MIMO無線光通信逆高斯分布模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285259