基于指数韦伯湍流信道模型的无线光通信系统传输性能研究

发布时间：2021-01-03 03:16

　　由于无线光通信具有频谱免执照、安全性高、容量高等诸多优点,使其在近年来成为通信领域内备受关注的研究热点之一。然而,携带信息的激光束在复杂多变的大气环境中传输时,会受到大气湍流的影响,致使接收机收集到的光功率随机起伏,从而严重地恶化了自由空间光通信（FSO）的系统性能。此外,收发天线之间存在不对准（即瞄准误差）,是另一个不可忽略的限制因素。因此,探索和研究如何缓解大气湍流和瞄准误差带来的不利影响以提高FSO信息传输系统的性能有十分重要的实际意义和应用价值。论文考虑到瞄准误差的影响,基于指数韦伯大气湍流衰落模型,探究了中继辅助、正交频分复用（OFDM）及低密度奇偶校验（LDPC）编码的FSO系统的传输特性。具体内容如下:（1）论文采用最优路径选取机制,研究了平行多跳FSO系统在考虑大气湍流（指数韦伯分布）以及瞄准线误差条件下的系统性能。首先,基于指数韦伯湍流模型与两种典型的瞄准误差模型,推导出了在大气湍流与瞄准误差共同作用下的复合信道增益的概率密度函数（PDF）与累积分布函数（CDF）理论表达式。接着推导了各链路独立且非等同分布时,基于译码转发方式的平行多跳系统端到端信噪比的累积分布函数。... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中湍情况下，单中继辅助的FSO系统（P1;Q2）在复合信道下的平均误码率与平均发射功率的关系曲线

是几乎相同的，不过，在这两种情况下，由孔径平均效应得到的性能改善程度比仅存在湍流影响时的更明显。图3.3 弱强湍情况下，接收机使用不同接收孔径时，FSO 中继系统（ P 4; Q 3）在仅湍流信道与复合信道下的 ABER 仿真与理论结果

西安电子科技大学硕士学位论文30图3.4 中湍情况下，接收机使用不同接收孔径时，FSO 中继系统（ P 1, 5; Q 3）在抖动标准差固定（ 0.3ms ）、轴偏移量变化（ s 0,0.3,0.4 m）时的 ABER 仿真与理论结果图3.4给出了中湍条件下，平行多跳中继辅助结构的FSO通信系统（ P 1, 5; Q 3）在复合信道下的 ABER 性能，并考虑了两个接收机孔径（D=100, 200 mm）以作进一步的对比分析。从图中可以得出，当P和Q固定时，当接收孔径确定，ABER 性能会随着固定轴偏移量s 的减小而改善，这一现象可以说明 值越大，非零轴偏移瞄准误差对 FSO 系统的影响越大。同时

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的LDPC编码FSO-MIMO系统迭代检测解码算法[J]. 赵青松,郝士琦,耿红建,刘加林,王勇,孙韩.  光电子·激光. 2015(06)

博士论文
[1]大气激光通信中随机光信号的建模和检测算法研究[D]. 张璐.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[2]大气激光通信中光强闪烁及其抑制技术的研究[D]. 易湘.西安电子科技大学 2013



本文编号：2954205