基于OPNET的紫外光非视距通信建模与仿真

为解决如何在OPNET仿真软件中对紫外光非视距通信进行仿真,论文分析了紫外光通信链路模型,针对单次散射模型及定向扇区扫描方式进行了理论推导,并在OPNET软件中实现了建模过程。论文最后结合DTRA协议在不同拓扑下对紫外光非视距三种通信方式进行了对比仿真,并根据仿真结果对紫外光非视距通信组网提出了相应建议。

紫外光非视距通信技术简介

概括介绍紫外光非视距通信技术的各个方面,包括其特性、工作原理、系统构成、关键器件及其在军事方面的应用等,并报道一些最新的研究成果。

紫外光非视距通信大气信道模拟与分析

自由空间紫外光非视距通信具有隐蔽、安全、高效的特性。本文根据Mie散射理论在Matlab环境下对紫外光非视距大气信道进行了模拟,分析了典型参数大气粒子对紫外光通信散射效率因子和特征图像的影响。模拟结果表明,大气粒子尺寸越大,紫外光散射的方向性越强;粒子的折射率越大,吸收作用越明显,紫外光散射的方向性越弱。本文的模拟结果为紫外光非视距通信系统的进一步发展提供了借鉴。

新型紫外光非视距通信系统信道估计的研究

主要对紫外光非视距通信系统的信道估计做了研究,采用最小均方(LMS)算法,通过自适应滤波的方式估计了紫外光非视距通信信道的脉冲响应。在多种条件下比较了该系统有、无信道估计技术时的误码率,得出了基于训练序列的信道估计技术能改善紫外光非视距通信系统性能的结论。

雾天气下多次散射对非视距散射光通信的影响

基于随机分析理论和概率论,通过利用马可洛夫数据链建立的大气信道多次散射路径损耗预测模型仿真比较了辐射雾条件下不同阶次散射对链路损耗的贡献.结果表明:在雾环境、大气散射光通信链路几何构架各参数给定的情况下,在给定能见度时,考虑发生一阶、二阶、三阶、四阶、五阶散射的光子能量对总接收信号光能量的贡献随通信距离变化时,会出现一个临界的通信距离值;当通信距离小于临界值时,不同阶次散射对总接收信号能量的贡献由大到小的变化关系为一阶、二阶、三阶、四阶、五阶;当通信距离大于临界值时,其变化关系会发生一个翻转,且在雾环境下,不可忽略四阶、五阶散射对总链路损耗的影响,甚至还需考虑更高阶次散射对总链路损耗影响.

非视距环境下Massive MIMO信道的构建与分析

随着下一代移动通信研究的深入,Massive MIMO技术已成为业界研究的热点。针对Massive MIMO系统特有的天线体积大、信道近场非平稳的特性,构建出较真实的信道模型,该模型适用于Massive MIMO非视距、瑞利平坦衰落环境。在系统仿真中,基站侧采用128根线形排列的天线,基站天线到信道散射体的导向矩阵由精确的波程差来确定,得到发射端相关矩阵,并结合Kronecker模型构建信道。结合不同的预编码方法和散射体分布情况,对比分析了其对Massive MIMO信道容量的影响。该信道的构建与分析能更准确地反映信道特性,具有较强的理论价值和实践意义。

高速飞行器非视距短波通信的可行性验证飞行试验

当高速飞行器处于失稳失控等紧急情况时,现有航天器测控方法可能面临地面站天线无法及时跟踪和对准飞行器的问题,这将导致测控通信链路的中断,无法传输紧急的安控遥控指令。为了在飞行器失稳失控、非视距通信时与地面站维持通信,提出将短波通信应用于高速飞行器测控通信系统的应急通信,并进行非视距短波通信的飞行试验以验证方法的可行性。在试验中,地面站发射7 MHz的短波信号,高速飞行器内部安装的交流磁场计用于接收短波信号,获得了短波的磁场强度与飞行环境的本底噪声。试验结果表明,随着飞行器海拔的增加,磁场强度减小,高速飞行器始终能在非视距和天线不对准的情况下接收到短波信号,证实了短波应用于高速飞行器应急通信的可行性。试验是进一步验证高速飞行器在远距离、超视距以及拒止环境下应急通信的技术基础,同时,也为高速飞行器短波通信系统的研制提供重要的数据支撑。

基于FPGA平台的紫外通信系统的解调技术的研究

提出了一种用FPGA解调来提高紫外通信系统的传输速率的方法;采用FPGA设计解调电路,很好地处理了2FSK信号的过渡带问题,使传输的信息经调制后能正确解调;在传输速率为9.6 kb it/s时,误码率仅为0.001%,数据速率已经达到了国际先进水平。

基于AVR单片机的紫外语音通信系统解调技术

应用调频技术实现对电光信号的调制转换,再通过接收频率变换的紫外光信号进行光电转换,还原出原始信号.提出了一种用AVR单片机解调来提高紫外通信系统的传输速率的方法,采用AVR单片机设计解调电路,较好地处理2FSK信号的过渡带问题,使传输的信息经调制后能正确解调,传输速率可达到4.8 kbit/s,成功实现了实时语音通信.

大气紫外光近距离通信的研究

利用日盲区紫外波段的光在大气中的传输特性来进行通信可以有效地解决实现抗干扰非视距近距离通信这一难题。介绍了紫外光通信系统的技术构成以及工作方式和原理,并分析了大气对紫外光通信的影响。由于大气中臭氧吸收日盲区(200-300 nm)的紫外辐射,用日盲区的紫外波段进行通信可以使通信不受到太阳光的干扰,紫外光是利用它的散射特性来进行通信的,是一种新颖的通信模式。也正是它的散射特性使它可以绕过障碍物,克服其他自由空间光通信必须工作在可视距方式的弱点,实现近距离通信。

紫外无线光通信系统研究

紫外光通信是一种极具潜力的近距离通信方式,分析了紫外光大气传输特性和系统信道模型,利用紫外光的散射特性来有实现抗干扰非视距近距离通信这一难题;以紫外LED和光电倍增管分别作为通信系统光源、光电探测器,采用脉冲编码调制和循环冗余编码方式,设计并研制了一套紫外无线光通信系统样机,实现了小角度的实时数据通信,通信速率为9.6 kbps,误码率1%以内,通信距离为5 m以内。

紫外无线光通信系统研究发展史及发展趋势

紫外光是一种新兴的通信系统,由于其可以实现非视距、短距离的抗干扰、截获能力强等特点,目前主要应用于军事领域中,是满足战术通信要求的理想手段。对于紫外光通信系统的研究还处于初级阶段。目前国内对于这一方面研究不多,还没有成型的系统,特别需要进一步研究和发展,介绍国内外对于紫外光通信系统的发展研究史、发展现状以及发展趋势。

紫外光通信:原理、技术与展望

与传统视距光通信不同,紫外光通信能够实现非视距通信,广泛地应用于视距链路受阻的场景,近年来工业互联网的高速发展催生了工业设备间大容量灵活组网通信的需求,这给紫外光通信带来了新机遇。为推动紫外光通信的实用化研究,阐明了紫外光通信的主要应用场景,概述了紫外光通信的研究现状,介绍了硬件试验、信道模型、信道估计与检测、空间分集技术等关键技术,展望了紫外光中继与双工通信、紫外光传感网络和非视距定位技术等未来发展方向和相应挑战。

基于UVC LED的小型化紫外无线通信技术

紫外光通信技术具有低窃听、低位辨、全方位、全天候、抗干扰等优点,而基于紫外光灯的通信系统存在光源体积大、易碎、调制困难、通信速率低、功耗大等问题。设计了一种基于紫外C波段(UVC)LED的小型化无线通信系统方案,并对系统性能进行了理论分析。系统光源采用UVC LED,探测器采用日盲光电倍增管(PMT)和窄带紫外滤光片,通信系统采用开关键控(OOK)和脉冲位置调制(PPM)调制方案。仿真结果表明所设计的紫外无线通信系统可在200mW发射光功率情况下实现直径200m范围内的非视距语音通信和100mW发射光功率情况下实现250m的64Kbps准视距通信。