基于M分布模型的大气无线光通信系统性能研究

发布时间：2020-12-29 23:15

　　无线光通信技术,也称自由空间光通信技术,因为具有光谱资源丰富、速率高、容量大、保密性高、成本低、无需频谱许可等优势,近年来受到了通信领域内研究人员的广泛关注,目前已在军事通信和卫星通信等领域取得应用。然而由于无线光通信系统中激光光束在大气中传输,大气的随机湍流运动会导致接收机收集到的光功率随机起伏;大气中的离散粒子会造成激光信号的散射,使得光信号的强度发生衰减;此外,接收端和发射端之间还存在着瞄准误差。大气湍流、大气衰减和瞄准误差都会影响无线光通信系统的性能。因此,深入研究以上三种因素的带来的不良影响,并有效抑制这些不良影响,提高无线光通信系统的性能,对无线光通信系统的发展有着重要的意义。本文基于M分布模型,研究了在大气湍流、大气衰减和瞄准误差的联合作用下,独立非等同信道下的串行中继FSO系统和LDPC编码的OFDM-FSO系统的性能。具体内容如下:1.基于M分布模型,在大气湍流、大气衰减及瞄准误差的联合作用下,对BPSK调制的串行中继FSO系统在独立非等同信道中传输的平均误码率、中断概率以及信道容量性能进行了深入的研究。本论文通过独立非等同分布的串行信道中每个中继节点处信噪比的CDF... 

【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】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同节点的串行中继FSO通信系统误码率与信噪比的关系曲线

且通过验证信噪比为其他值时的 ABER，也能得到相同的结论。图3.3 不同归一化波束宽度和节点的串行中继 FSO 通信系统误码率与信噪比的关系曲线图 3.3 所示为在雾霾天气和弱湍条件下，固定归一化抖动误差 σs/a=3，不同的归一化波束宽度影响下，串行中继 FSO 系统的平均误码率和信噪比的关系曲线。图中包含 N=5 的独立非等同分布的链路。从图中不难发现，当节点个数固定，ωl/a 的值变大，系统的误码率也会变大，FSO 系统的误码率性能会变差。例如，当串行中继FSO 系统存在五个节点时，为使系统的平均误码率达到 10-4

-4。图3.4 不同归一化抖动误差和节点的串行中继 FSO 通信系统误码率与信噪比的关系曲线图 3.4 表示了固定归一化波束宽度的值，归一化抖动误差发生变化时，单跳和五跳中继的 FSO 系统的平均误码率和信噪比的关系曲线。图中包含 N=5 的独立非等同分布的链路。从图中能看到，归一化抖动误差的增大会造成串行中继 FSO 系统 ABER的增大，例如，单跳结构时，当信噪比为 80 dB 时，σs/a=3 对应的 ABER 为 7×10-6，但是 σs/a=5 对应的 ABER 上升至 2×10-3。这是因为归一化抖动误差表征了接收端的光束中心偏离光电探测器中心的程度，它的值越大即说明光束中心与光电探测器中心的距离越远，系统的中断概率会随之增加。从图 3.4 中还可以看到


本文编号：2946517