發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 17:37

【摘要】：與微波通信相比,空間光通信擁有諸多優(yōu)點(diǎn),包括高數(shù)據(jù)速率、無(wú)許申請(qǐng)頻譜、低功耗和低質(zhì)量要求,抗干擾能力強(qiáng)和無(wú)多徑衰落。此外,空間光通信系統(tǒng)的部署比光纖電纜更容易、更快,這些特性使其有希望成為解決“最后一英里”問題的方案。然而,空間光通信鏈路極易受大氣湍流的影響。為了滿足通信速率和質(zhì)量要求,多輸入多輸出技術(shù)被引入以緩解湍流衰落的影響。盡管采用該技術(shù)可以顯著提高空間光通信系統(tǒng)的性能,但指向誤差的存在能夠加劇信道增益的起伏,影響系統(tǒng)的通信性能。因此,在實(shí)際研究多輸入多輸出空間光通信系統(tǒng)時(shí),有必要綜合考慮大氣湍流和指向誤差對(duì)其所造成的影響。鑒于此情況,本文主要研究了以下內(nèi)容:1.基于伽馬-伽馬湍流模型和貝克曼指向誤差分布模型,建立了單輸入單輸出空間光通信系統(tǒng)通信性能的理論模型。從高信噪比的角度出發(fā),給出了伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差聯(lián)合效應(yīng)下信道增益的概率密度函數(shù),根據(jù)該函數(shù)得到了系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的閉式表達(dá)式,并分析了伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差對(duì)系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的影響。2.建立了MIMO空間光通信系統(tǒng)通信性能的理論模型,分別給出了等增益合并和最大合并比方案時(shí)系統(tǒng)中斷概率和誤碼率的閉式表達(dá)式,基于該表達(dá)式對(duì)比分析了等增益合并和最大合并比方案時(shí)系統(tǒng)的中斷概率和誤碼率。3.通過11.6 km的城市水平激光鏈路模擬實(shí)驗(yàn),測(cè)得不同指向誤差情況下的光強(qiáng)數(shù)據(jù),給出了信道增益的概率密度分布,并與所建立的理論模型進(jìn)行了比較。本文的工作是關(guān)于伽馬-伽馬大氣湍流和貝克曼指向誤差對(duì)空間光通信系統(tǒng)性能影響的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,所采用的貝克曼指向誤差分布模型與傳統(tǒng)的指向誤差分布模型相比,增加了不同抖動(dòng)和非零視軸因素的考慮,能夠更加全面的反映指向誤差對(duì)空間光通信系統(tǒng)性能的影響,更加符合空間光通信系統(tǒng)的實(shí)際情況。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.1
【圖文】：

圖 2-1 探測(cè)器與激光波束中心之間的偏移15)，隨機(jī)變量 的矩母函數(shù)(MGF)為[75]2r 2222 22 21exp1 2 1 21 2 1 2t ryxx yx yttt et tt t

圖 2-2 SISO 鏈路研究方案3)代入式(2-19)，可得 111pb bph hp p ph hf h h a ah h h h h h l l l

式和近似表達(dá)式在不同抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差以及中湍流和強(qiáng)湍流條件下的點(diǎn)附近 (b) 整體圖)可知，式(2-22)得出的數(shù)值結(jié)果與式(2-37)得出的近似結(jié)說明了所提出模型的正確性。從圖 2-3(b)可以觀察到，線與近似概率密度函數(shù)曲線在峰值左側(cè)吻合程度高，

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本文編號(hào)：2756809