混合FSO/RF传输链路性能分析与编译码FPGA实现

发布时间：2022-02-23 06:00

　　自由空间光（Free Space Optical,FSO）通信又称为无线光通信,具有传输速率高、无频谱许可、组网灵活和保密性高等优点,是当前无线通信领域的研究热点之一。然而,FSO通信在大气信道传输时易受大气湍流效应和瞄准误差的影响,严重限制了系统的通信性能。将FSO链路与射频（Radio Frequency,RF）链路进行优势互补结合,混合FSO/RF通信系统可有效提高无线光通信链路的性能,在实际应用场景中具有重要的意义。混合FSO/RF链路传输的主要研究内容包括:FSO与RF链路阈值切换方案、系统调制技术、检测技术以及混合信道编码与译码方法等。本论文考虑大气湍流效应和瞄准误差等因素的影响,分析了混合FSO/RF链路采用硬切换传输方案的中断概率、误码率等性能,研究了 FSO 信道下 LDPC（Low Density Parity Check Code）编译码算法的 FGPA（Field Programmable Gate Array）实现过程。具体工作如下:（1）研究了不同参数条件对FSO链路和RF链路的影响,根据系统应用场景特点,确定FSO链路和RF链路分别采用Gamma-Gamm... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 大气湍流和瞄准误差下不同调制技术的研究进展
        1.2.2 大气湍流和瞄准误差下外差检测技术的研究进展
    1.3 论文研究内容及结构安排
2 混合FSO/RF链路的信道模型
    2.1 FSO链路的影响因素
        2.1.1 大气湍流对FSO链路的影响
        2.1.2 瞄准误差对FSO链路的影响
        2.1.3 大气损耗对FSO链路的影响
    2.2 RF链路的影响因素
        2.2.1 雨天对RF的影响
        2.2.2 雾天对RF的影响
    2.3 FSO/RF信道模型
    2.4 本章小结
3 混合FSO/RF传输链路性能分析
    3.1 混合FSO/RF系统硬切换机制
        3.1.1 单阈值混合系统
        3.1.2 双阈值混合系统
    3.2 OOK调制直接检测下系统的性能
        3.2.1 OOK调制
        3.2.2 OOK调制下中断概率
        3.2.3 OOK调制下误码率
    3.3 不同调制方式下FSO链路的误码率性能
        3.3.1 BPSK调制下的误码率
        3.3.2 DPSK调制下的误码率
    3.4 OOK调制外差检测下FSO链路性能
        3.4.1 外差检测
        3.4.2 FSO链路外差检测下的中断概率
        3.4.3 FSO链路外差检测下的误码率
    3.5 本章小结
4 FSO通信中QC-LDPC编码器设计
    4.1 LDPC码的定义
        4.1.1 线性分组码的定义
        4.1.2 LDPC码的定义
        4.1.3 LDPC码的表示
    4.2 QC-LDPC码定义
    4.3 QC-LDPC硬件编码
        4.3.1 SRAA硬件编码实现
        4.3.2 基于SRAA电路的并行化编码
    4.4 本章小结
5 QC-LDPC码的译码器设计
    5.1 QC-LDPC码译码算法
        5.1.1 对数域上的BP译码算法
        5.1.2 标准最小和译码算法
        5.1.3 归一化最小和译码算法
    5.2 QC-LDPC译码器的FPGA实现
        5.2.1 QC-LDPC译码器总体结构设计
        5.2.2 QC-LDPC译码器的整体控制部分
        5.2.3 初始信道单元模块
        5.2.4 变量节点处理单元
        5.2.5 校验节点处理单元
        5.2.6 译码输出模块
        5.2.7 顶层控制模块
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3641011