水下相干激光无线通信系统若干关键技术研究
发布时间：2021-11-13 11:30
水下激光无线通信系统相比传统的水下声波无线通信系统而言,具有更高的传输码率,更高的安全性,更低的相互干扰和更短的传输延迟等优势。因为上述优势,在水下无线传感器网络等需要高速通信的应用环境中,水下激光无线通信系统成为了一种有吸引力的备选方案。然而,目前学术界和工业界对水下激光无线通信系统的研究尚不充分,因此有必要对该类系统进行进一步的研究以提高系统性能,从而满足近年来随着对海洋资源探索的需求日益增长而带来的对高速水下无线通信系统愈发迫切的需求。考虑到相干激光无线通信系统更加优秀的背景噪声抑制能力,本文主要讨论了相干水下激光无线通信系统设计方法,并重点研究了针对于该类系统的信道建模,信道均衡,系统相位噪声估计和空时编码技术等若干关键问题。利用本文给出的新方法,可使相干水下激光无线通信系统的信道估计精度、通信误码率性能和传输码率等关键指标得到显著提升。具体而言,本论文的主要工作和创新点如下:首先,针对水下激光无线信道中的传统冲激响应模型拟合精度和拟合效率较低,物理意义较弱的问题,本文采用蒙特卡洛法重新对水下激光信道的冲激响应函数进行了分析,并通过对仿真结果的凸性分析给出了水下信道冲激响应函数...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 水下相干激光无线通信系统的国内外研究历史与现状
1.2.1 水下激光无线信道吸收和散射
1.2.2 水下激光无线信道湍流
1.2.3 相干水下激光无线通信技术
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 水下激光无线通信信道冲激响应建模
2.1 引言
2.2 水下激光无线通信信道的散射相位函数
2.3 冲激响应函数的蒙特卡洛仿真
2.4 基于IOPs的冲激响应函数CEAPF模型
2.5 数值仿真结果及分析
2.6 本章小结
第三章 水下相干激光无线通信系统的码间串扰均衡方法研究
3.1 引言
3.2 数字均衡准则
3.2.1 码间串扰模型
3.2.2 最大似然序列准则
3.2.3 迫零准则
3.2.4 均方误差准则
3.2.5 判决反馈准则
3.3 自适应均衡算法
3.3.1 最小均方算法
3.3.2 恒模算法
3.4 数值仿真结果及分析
3.5 本章小节
第四章 水下相干激光无线通信系统的相位噪声估计方法研究
4.1 引言
4.2 相干激光无线通信系统模型
4.3 载波相位估计模块结构
4.3.1 相位噪声模型
4.3.2 恒定系数载波相位估计模块
4.3.3 自适应载波相位估计模块
4.4 相位估计误差的定量分析
4.4.1 自适应估计器的相位估计误差
4.4.2 固定系数估计器的相位估计误差
4.4.3 无湍流信道的相位估计误差
4.5 数值仿真结果及分析
4.6 本章小结
第五章 水下相干激光无线通信的V-BLAST MIMO系统研究
5.1 引言
5.2 V-BLAST MIMO系统的预备知识
5.2.1 V-BLAST MIMO系统模型
5.2.2 最大似然接收机
5.3 V-BLAST MIMO系统的渐近分析
5.3.1 V-BLAST MIMO系统最大似然估计的成对差错概率
5.3.2 V-BLAST MISO系统在等效积分区域中的概率分布
5.3.3 V-BLAST MIMO系统在等效积分区域中的概率分布
5.3.4 V-BLAST MIMO系统的成对差错概率
5.3.5 V-BLAST MIMO系统的误码率
5.3.6 双发射天线BPSK调制V-BLAST MIMO系统的误码率
5.4 MIMO系统的信道容量
5.5 V-BLAST MIMO系统的数值分析
5.6 本章小结
第六章 水下相干激光无线通信系统性能仿真
6.1 引言
6.2 仿真系统结构
6.3 数值仿真结果及分析
6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]SIMO detection schemes for underwater optical wireless communication under turbulence[J]. Weihao Liu,Zhengyuan Xu,Liuqing Yang. Photonics Research. 2015(03)
本文编号：3492943
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 水下相干激光无线通信系统的国内外研究历史与现状
1.2.1 水下激光无线信道吸收和散射
1.2.2 水下激光无线信道湍流
1.2.3 相干水下激光无线通信技术
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 水下激光无线通信信道冲激响应建模
2.1 引言
2.2 水下激光无线通信信道的散射相位函数
2.3 冲激响应函数的蒙特卡洛仿真
2.4 基于IOPs的冲激响应函数CEAPF模型
2.5 数值仿真结果及分析
2.6 本章小结
第三章 水下相干激光无线通信系统的码间串扰均衡方法研究
3.1 引言
3.2 数字均衡准则
3.2.1 码间串扰模型
3.2.2 最大似然序列准则
3.2.3 迫零准则
3.2.4 均方误差准则
3.2.5 判决反馈准则
3.3 自适应均衡算法
3.3.1 最小均方算法
3.3.2 恒模算法
3.4 数值仿真结果及分析
3.5 本章小节
第四章 水下相干激光无线通信系统的相位噪声估计方法研究
4.1 引言
4.2 相干激光无线通信系统模型
4.3 载波相位估计模块结构
4.3.1 相位噪声模型
4.3.2 恒定系数载波相位估计模块
4.3.3 自适应载波相位估计模块
4.4 相位估计误差的定量分析
4.4.1 自适应估计器的相位估计误差
4.4.2 固定系数估计器的相位估计误差
4.4.3 无湍流信道的相位估计误差
4.5 数值仿真结果及分析
4.6 本章小结
第五章 水下相干激光无线通信的V-BLAST MIMO系统研究
5.1 引言
5.2 V-BLAST MIMO系统的预备知识
5.2.1 V-BLAST MIMO系统模型
5.2.2 最大似然接收机
5.3 V-BLAST MIMO系统的渐近分析
5.3.1 V-BLAST MIMO系统最大似然估计的成对差错概率
5.3.2 V-BLAST MISO系统在等效积分区域中的概率分布
5.3.3 V-BLAST MIMO系统在等效积分区域中的概率分布
5.3.4 V-BLAST MIMO系统的成对差错概率
5.3.5 V-BLAST MIMO系统的误码率
5.3.6 双发射天线BPSK调制V-BLAST MIMO系统的误码率
5.4 MIMO系统的信道容量
5.5 V-BLAST MIMO系统的数值分析
5.6 本章小结
第六章 水下相干激光无线通信系统性能仿真
6.1 引言
6.2 仿真系统结构
6.3 数值仿真结果及分析
6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]SIMO detection schemes for underwater optical wireless communication under turbulence[J]. Weihao Liu,Zhengyuan Xu,Liuqing Yang. Photonics Research. 2015(03)
本文编号：3492943
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3492943.html
