混合FSO/RF通信系統(tǒng)優(yōu)化算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 22:13
無(wú)線通信從原始的單一語(yǔ)音通信演變?yōu)楝F(xiàn)代的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多種通信方式,人們對(duì)帶寬的需求越來(lái)越大。射頻(Radio Frequency,簡(jiǎn)稱RF)頻譜資源稀缺且存在相互干擾問(wèn)題,增加RF鏈路時(shí)產(chǎn)生的干擾可能使通信質(zhì)量嚴(yán)重降低,而自由空間光通信(Free Space Optical,簡(jiǎn)稱FSO)受環(huán)境因素影響顯著,單獨(dú)使用時(shí)可靠性較低;旌螰SO/RF系統(tǒng)為解決這一問(wèn)題提供了一種新的途徑。本篇文章研究了惡劣環(huán)境因素對(duì)FSO鏈路和RF鏈路的影響,主要是分析雨、霧天氣下FSO鏈路和RF鏈路的衰減;在保證通信質(zhì)量和傳輸速率的情況下,對(duì)混合FSO/RF通信鏈路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了基于發(fā)射功率自適應(yīng)的混合FSO/RF通信鏈路優(yōu)化算法,節(jié)省能源的同時(shí)使得系統(tǒng)具有較好的環(huán)境魯棒性。大多數(shù)文獻(xiàn)研究的混合FSO/RF網(wǎng)絡(luò)模型為在網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)上安裝RF收發(fā)器和FSO收發(fā)器,使RF鏈路和FSO鏈路互為備份,這種方法雖然保證了系統(tǒng)的可靠性,但是成本較高,造成資源浪費(fèi)。目前存在的大多數(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)都是RF網(wǎng)絡(luò),為節(jié)約成本本文提出在已有RF網(wǎng)絡(luò)中選擇性添加FSO鏈路,使用混合整數(shù)線性規(guī)劃(Mixed Integ...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
短距離內(nèi)混合FSO/RF通信系統(tǒng)示意圖
2expxerfc x y dy 。Q可以1 021 02d rI I R PQ ......................................,dR 為接收機(jī)響應(yīng)度,rP 為接收端接收功率,2 為噪聲方差。因此 鏈路 OOK 調(diào)制方式下 BER 可以表示為:21 12 2 22 2FSOd rFSOR PSNRBER erfc erfc ................,RF 鏈路 FSK 調(diào)制方式下,采取相干解調(diào)的 BER 可以表示為:12 2RFRFSNRBER erfc ................................FSO 鏈路采用 OOK 調(diào)制方式,RF 鏈路采用 FSK 調(diào)制方式下的誤碼的關(guān)系如圖 2.3 所示。
表 3.1 國(guó)際能見(jiàn)度等級(jí)見(jiàn)度等級(jí) 氣象狀況 能見(jiàn)距離 衰減系數(shù) (dB0 濃霧 <50m >78.21 厚霧 50m~200m 78.2~19.2 中等霧 200m~500m 19.6~7.83 輕霧 500m~1km 7.82~3.94 薄霧 1km~2km 3.91~1.95 霾 2km~4km 1.96~0.956 輕霾 4km~10km 0.954~0.37 晴朗 10km~20km 0.391~0.18 很晴朗 20km~50km 0.196~0.09 非常晴朗 >50km <0.0141
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間激光通信技術(shù)研究綜述[J]. 李靜,趙樹(shù)波. 電子測(cè)試. 2013(Z2)
[2]降雨對(duì)微波傳輸特性的影響分析[J]. 劉西川,高太長(zhǎng),秦健,劉磊. 物理學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]自由空間光通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 鄭勇剛,李博. 光通信技術(shù). 2006(07)
[4]激光在雨中傳輸?shù)姆治雠c計(jì)算[J]. 王麗黎,柯熙政,席曉莉. 光散射學(xué)報(bào). 2005(02)
[5]云對(duì)激光引信測(cè)高性能的影響分析及解決方案[J]. 鄧方林,張翼飛,楊輝. 激光雜志. 2005(03)
[6]星載SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的雨衰估算[J]. 辛培泉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2004(09)
[7]毫米波云霧衰減計(jì)算模型及特性分析[J]. 毛天鵬,周東方,牛忠霞,余道杰. 無(wú)線通信技術(shù). 2004(03)
[8]大氣激光通信影響因素分析及信道建模[J]. 張杰,宋成杰,張昌雷,崔一平. 電子器件. 2004(01)
[9]批處理過(guò)程優(yōu)化調(diào)度研究綜述——1.MILP調(diào)度方法的描述框架[J]. 李光華,陳昌領(lǐng),邵惠鶴. 化工自動(dòng)化及儀表. 2002(05)
[10]無(wú)線光通信技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 蘇磊. 光通信技術(shù). 2002(04)
碩士論文
[1]自由空間光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王遠(yuǎn)亮.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3367193
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
短距離內(nèi)混合FSO/RF通信系統(tǒng)示意圖
2expxerfc x y dy 。Q可以1 021 02d rI I R PQ ......................................,dR 為接收機(jī)響應(yīng)度,rP 為接收端接收功率,2 為噪聲方差。因此 鏈路 OOK 調(diào)制方式下 BER 可以表示為:21 12 2 22 2FSOd rFSOR PSNRBER erfc erfc ................,RF 鏈路 FSK 調(diào)制方式下,采取相干解調(diào)的 BER 可以表示為:12 2RFRFSNRBER erfc ................................FSO 鏈路采用 OOK 調(diào)制方式,RF 鏈路采用 FSK 調(diào)制方式下的誤碼的關(guān)系如圖 2.3 所示。
表 3.1 國(guó)際能見(jiàn)度等級(jí)見(jiàn)度等級(jí) 氣象狀況 能見(jiàn)距離 衰減系數(shù) (dB0 濃霧 <50m >78.21 厚霧 50m~200m 78.2~19.2 中等霧 200m~500m 19.6~7.83 輕霧 500m~1km 7.82~3.94 薄霧 1km~2km 3.91~1.95 霾 2km~4km 1.96~0.956 輕霾 4km~10km 0.954~0.37 晴朗 10km~20km 0.391~0.18 很晴朗 20km~50km 0.196~0.09 非常晴朗 >50km <0.0141
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間激光通信技術(shù)研究綜述[J]. 李靜,趙樹(shù)波. 電子測(cè)試. 2013(Z2)
[2]降雨對(duì)微波傳輸特性的影響分析[J]. 劉西川,高太長(zhǎng),秦健,劉磊. 物理學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]自由空間光通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 鄭勇剛,李博. 光通信技術(shù). 2006(07)
[4]激光在雨中傳輸?shù)姆治雠c計(jì)算[J]. 王麗黎,柯熙政,席曉莉. 光散射學(xué)報(bào). 2005(02)
[5]云對(duì)激光引信測(cè)高性能的影響分析及解決方案[J]. 鄧方林,張翼飛,楊輝. 激光雜志. 2005(03)
[6]星載SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的雨衰估算[J]. 辛培泉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2004(09)
[7]毫米波云霧衰減計(jì)算模型及特性分析[J]. 毛天鵬,周東方,牛忠霞,余道杰. 無(wú)線通信技術(shù). 2004(03)
[8]大氣激光通信影響因素分析及信道建模[J]. 張杰,宋成杰,張昌雷,崔一平. 電子器件. 2004(01)
[9]批處理過(guò)程優(yōu)化調(diào)度研究綜述——1.MILP調(diào)度方法的描述框架[J]. 李光華,陳昌領(lǐng),邵惠鶴. 化工自動(dòng)化及儀表. 2002(05)
[10]無(wú)線光通信技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 蘇磊. 光通信技術(shù). 2002(04)
碩士論文
[1]自由空間光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王遠(yuǎn)亮.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3367193
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