大气湍流信道中FSOC系统性能影响因素研究
发布时间：2021-03-23 16:51
自由空间光通信（FSOC）具有安全性高、频带宽、建造成本低、快速部署、无需频率许可等优点,有着巨大的市场应用价值,成为通信领域研究的热点之一。但当光通信链路处于大气层中时,大气湍流导致大气折射率的随机变化,对光束产生扩展、漂移和光强闪烁等效应的影响。光强闪烁会导致光束质量严重下降,从而影响了FSOC系统的可靠性以及稳定性。基于上述问题本文主要研究信号光束受大气湍流的影响机理,分析了FSOC系统在大气湍流信道下的性能,并进行了相应的数值仿真。主要包括以下两部分内容:（1）分析了大气湍流信道对光通信系统的影响,在这基础上利用修正Rytov理论和Meijer G函数,推导了平面波,球面波及高斯波在大气湍流信道Gamma-Gamma分布模型下通信中断概率的闭合表达式。根据随高度变化的ITU-R大气结构常数模型,考虑内外尺度的影响,数值仿真了平面波,球面波及高斯波作为载波光源斜路径传输时大气湍流信道对FSOC中断概率的影响。（2）从调制信号的角度选择合适的调制方式来降低噪声的影响,提高FSOC系统性能。对不同的调制方式情况下,大气湍流信道中FSOC系统的误码率进行了研究。通过分析和推导MPPM调...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 自由空间光通信的研究进展
1.2.2 大气湍流信道模型和FSOC系统性能研究现状
1.2.3 FSOC通信链路研究现状
1.3 课题主要研究内容
1.4 论文主要研究内容
第二章 大气湍流信道模型
2.1 概述
2.2 大气的吸收和散射效应
2.2.1 大气散射
2.2.2 大气吸收
2.3 大气湍流效应
2.3.1 大气湍流能量模型
2.3.2 大气湍流折射率结构常数
2.3.3 大气湍流信道模型
2.4 本章小结
第三章 自由空间光通信系统性能分析
3.1 大气湍流信道模型
3.1.1 通信系统中断概率
3.1.2 大气湍流信道模型
3.2 数值分析
3.3 本章小结
第四章 不同调制下FSOC系统的误码率性能
4.1 编码方式原理及韦伯信道模型
4.1.1 MPPM编码与OOK编码比较
4.1.2 指数韦伯信道模型
4.2 MPPM软硬判决解调时误码率
4.2.1 MPPM硬判决解调时误码率理论推导
4.2.2 MPPM软判决解调时误码率理论推导
4.3 改进的IMPPM误码率分析
4.4 数值分析
4.4.1 MPPM硬解调下DDT和 ODT误码率分析
4.4.2 MPPM软硬解调下误码率分析比较
4.4.3 IMPPM与 MPPM性能比较分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]FSO中基于LDPC码的编码多级调制方式研究[J]. 董蕾,石文孝,王卓. 吉林大学学报(信息科学版). 2017(02)
[2]部分相干光在大气湍流中的光强闪烁效应[J]. 柯熙政,张宇. 光学学报. 2015(01)
[3]大气湍流中目标尺寸对回波闪烁残余指数影响的数值研究[J]. 王利国,吴振森,王明军. 光学学报. 2014(02)
[4]斜程大气湍流中激光回波的闪烁指数[J]. 程玲,韦宏艳,张洪建,蔡冬梅. 强激光与粒子束. 2013(09)
[5]湍流大气中星载角反射器阵列回波的闪烁指数[J]. 王利国,吴振森,王明军. 物理学报. 2013(16)
[6]Gamma-gamma大气湍流下自由空间光通信的性能[J]. 韩立强,王祁,信太克归. 红外与激光工程. 2011(07)
[7]大气湍流对直接探测激光雷达性能影响分析[J]. 杨瑞科,刘琦,马春林. 红外与激光工程. 2008(S3)
[8]考虑内尺度效应时光波闪烁的斜程传输研究[J]. 骆志敏,吴振森,郭立新,赵振维. 西安电子科技大学学报. 2002(04)
[9]湍流大气中光波闪烁的斜程问题研究[J]. 吴振森,骆志敏,郭立新,赵振维. 电波科学学报. 2002(03)
[10]实际大气中激光闪烁的概率分布[J]. 饶瑞中,王世鹏,刘晓春,龚知本. 光学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]GG信道下MRC对直接通信链路误码率和多用户系统吞吐率的性能提升研究[D]. 李晶.西安电子科技大学 2014
[2]OOK-OFDM双重调制可见光通信系统的信道编码技术研究[D]. 王平.华东理工大学 2012
本文编号：3096107
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 自由空间光通信的研究进展
1.2.2 大气湍流信道模型和FSOC系统性能研究现状
1.2.3 FSOC通信链路研究现状
1.3 课题主要研究内容
1.4 论文主要研究内容
第二章 大气湍流信道模型
2.1 概述
2.2 大气的吸收和散射效应
2.2.1 大气散射
2.2.2 大气吸收
2.3 大气湍流效应
2.3.1 大气湍流能量模型
2.3.2 大气湍流折射率结构常数
2.3.3 大气湍流信道模型
2.4 本章小结
第三章 自由空间光通信系统性能分析
3.1 大气湍流信道模型
3.1.1 通信系统中断概率
3.1.2 大气湍流信道模型
3.2 数值分析
3.3 本章小结
第四章 不同调制下FSOC系统的误码率性能
4.1 编码方式原理及韦伯信道模型
4.1.1 MPPM编码与OOK编码比较
4.1.2 指数韦伯信道模型
4.2 MPPM软硬判决解调时误码率
4.2.1 MPPM硬判决解调时误码率理论推导
4.2.2 MPPM软判决解调时误码率理论推导
4.3 改进的IMPPM误码率分析
4.4 数值分析
4.4.1 MPPM硬解调下DDT和 ODT误码率分析
4.4.2 MPPM软硬解调下误码率分析比较
4.4.3 IMPPM与 MPPM性能比较分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]FSO中基于LDPC码的编码多级调制方式研究[J]. 董蕾,石文孝,王卓. 吉林大学学报(信息科学版). 2017(02)
[2]部分相干光在大气湍流中的光强闪烁效应[J]. 柯熙政,张宇. 光学学报. 2015(01)
[3]大气湍流中目标尺寸对回波闪烁残余指数影响的数值研究[J]. 王利国,吴振森,王明军. 光学学报. 2014(02)
[4]斜程大气湍流中激光回波的闪烁指数[J]. 程玲,韦宏艳,张洪建,蔡冬梅. 强激光与粒子束. 2013(09)
[5]湍流大气中星载角反射器阵列回波的闪烁指数[J]. 王利国,吴振森,王明军. 物理学报. 2013(16)
[6]Gamma-gamma大气湍流下自由空间光通信的性能[J]. 韩立强,王祁,信太克归. 红外与激光工程. 2011(07)
[7]大气湍流对直接探测激光雷达性能影响分析[J]. 杨瑞科,刘琦,马春林. 红外与激光工程. 2008(S3)
[8]考虑内尺度效应时光波闪烁的斜程传输研究[J]. 骆志敏,吴振森,郭立新,赵振维. 西安电子科技大学学报. 2002(04)
[9]湍流大气中光波闪烁的斜程问题研究[J]. 吴振森,骆志敏,郭立新,赵振维. 电波科学学报. 2002(03)
[10]实际大气中激光闪烁的概率分布[J]. 饶瑞中,王世鹏,刘晓春,龚知本. 光学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]GG信道下MRC对直接通信链路误码率和多用户系统吞吐率的性能提升研究[D]. 李晶.西安电子科技大学 2014
[2]OOK-OFDM双重调制可见光通信系统的信道编码技术研究[D]. 王平.华东理工大学 2012
本文编号：3096107
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3096107.html
