隨著用戶(hù)終端的迅速增長(zhǎng)和各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的急劇增大,人們對(duì)無(wú)線(xiàn)光通信系統(tǒng)的容量和傳輸速率提出了更高的要求。多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技術(shù)通過(guò)使用多個(gè)發(fā)射機(jī)同時(shí)向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)提高了系統(tǒng)的容量和可靠性,但同時(shí)也存在信道間干擾強(qiáng)、子信道間同步要求高等問(wèn)題。空間調(diào)制（Spatial Modulation,SM）作為MIMO傳輸技術(shù)的一種,將二維映射擴(kuò)展到三維映射,它不僅利用傳統(tǒng)的調(diào)制符號(hào)攜帶信息,而且還利用激光器的索引號(hào)傳輸部分信息。因此已成為目前大規(guī)模MIMO技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一,并逐步受業(yè)界所青睞。有別于射頻領(lǐng)域,目前的無(wú)線(xiàn)光通信系統(tǒng)大多采用強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)方式,這就使得原有射頻領(lǐng)域中有關(guān)空間調(diào)制的理論和方法無(wú)法直接使用。因此,本文將分層的思想引入到光空間調(diào)制中,通過(guò)構(gòu)建分層光空間調(diào)制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)頻譜效率的提升,并結(jié)合大氣信道分析了所提方案的性能。具體如下:（1）分層技術(shù)的使用,可有效提高通信系統(tǒng)的頻譜效率。本文將分層技術(shù)引入到SM中,通過(guò)同時(shí)激活兩個(gè)分別采用脈沖位置調(diào)制（Pulse Position Modulation,PPM）... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

折射率起伏功率譜模型分布曲線(xiàn)

工程碩士學(xué)位論文15圖2.2光強(qiáng)起伏的對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型2.2.3.2Gamma-Gamma湍流模型與Log-normal模型相比，Gamma-Gamma模型的應(yīng)用范圍更為廣泛，它不僅適用于弱湍流條件，也適用于中強(qiáng)湍流條件。Gamma-Gamma模型認(rèn)為湍流中存在大尺度和小尺度兩種不同尺度的渦旋，大尺度渦流主要對(duì)光束產(chǎn)生折射作用，小尺度渦旋則主要對(duì)光束產(chǎn)生衍射作用。建模時(shí)通常用一個(gè)乘積表征光強(qiáng)：xyIII，其中Ix和Iy分別與大尺度和小尺度的波動(dòng)有關(guān)系，且Ix和Iy均服從Gamma分布，可以表示為1()()exp()0;0()xXxxxIPIII（2.35）1()()exp()0;0()yYyyyIPIII（2.36）將yxIII帶入Iy的概率密度分布函數(shù)中，可以得出條件分布函數(shù)為xexp,0YxxxIIPIIIIII（2.37）根據(jù)全概率公式，対上式積分可以得到光強(qiáng)分布函數(shù)0/2/21()(/)()22,0YxXxxPIPIIPIdIIKII（2.38）式（2.38）即為Gamma-Gamma概率分布函數(shù)，K為第二類(lèi)n階修正貝塞爾函數(shù)，)(為Gamma函數(shù)，和分別表示大尺度散射系數(shù)和小尺度散射系數(shù)。實(shí)際中，和與波束模型有光，有學(xué)者給出了如下的經(jīng)驗(yàn)公式[2]127/6212/50.49exp110.180.56lmld（2.39）15621255/62212/50.1510.69exp110.90.62lmmldd（2.40）

大氣激光通信中的分層光空間調(diào)制16其中，10511mmdDz，mD為接收機(jī)孔徑直徑，為波長(zhǎng)，單位是m，D表示激光光束傳輸距離，單位為km。22761160.5lnmCkD，其中6210mk，2nC是折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)。又因?yàn)?I1111，222III，I1，可得到雙Gamma分布下的總的閃爍指數(shù)為2111I（2.41）圖2.3光強(qiáng)起伏的Gamma-Gamma分布模型圖2.3是Gamma-Gamma分布模型下的光強(qiáng)起伏曲線(xiàn)圖。從圖中可以看出，該模型能更準(zhǔn)確地表示弱、中等到強(qiáng)湍流下的光強(qiáng)起伏統(tǒng)計(jì)性能，因此，與Log-normal分布模型相比，Gamma-Gamma分布模型的適用范圍更廣泛，但該模型數(shù)學(xué)表達(dá)式較為復(fù)雜，限制了其在理論推導(dǎo)中的應(yīng)用。2.2.3.3負(fù)指數(shù)分布湍流模型負(fù)指數(shù)分布模型適用于強(qiáng)湍流及以上（飽和流態(tài)）。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在湍流的飽和區(qū)，獨(dú)立散射數(shù)變大，此時(shí)光場(chǎng)振幅起伏通常服從瑞利分布，光強(qiáng)服從負(fù)指數(shù)分布，這種飽和區(qū)也被稱(chēng)為完全發(fā)展的散斑區(qū)。光強(qiáng)的概率密度函數(shù)為0001()exp0IPIIII（2.42）式（2.42）中，E[I]=I0為平均光強(qiáng)。對(duì)光強(qiáng)歸一化，則負(fù)指數(shù)分布的概率密度函數(shù)化簡(jiǎn)為PIexpI,I0（2.43）當(dāng)光強(qiáng)起伏達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，負(fù)指數(shù)分布下的大氣信道的閃爍指數(shù)趨于1。圖2.4是負(fù)指數(shù)分布下的概率密度函數(shù)曲線(xiàn)。圖中平均光強(qiáng)I0分別取了0.5，1和1.5。由圖2.4可以看出，在負(fù)指數(shù)分布模型中，隨著光強(qiáng)I的增加，其概率密度函數(shù)逐漸趨于0；另外，平均光強(qiáng)越大，曲線(xiàn)下降的越來(lái)越平坦。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3268493