基于Hoyt分布的无人机激光通信联合信道模型研究

针对无人机(UAV)平台间激光通信的信道建模问题,提出了一种摆镜式激光通信终端指向误差的求解方法,在指向误差服从Hoyt分布的基础上,综合考虑大气效应得到了联合信道概率密度函数表达式,讨论了不同湍流强度和不同抖动方差下通信链路的性能,并对指向误差模型进行了数值仿真和实验研究。结果表明:当激光通信终端的方位和俯仰指向误差角分别符合均值为0、标准差为0.4°和0.05°的正态分布时,指向误差角符合Hoyt分布。本文所提出的模型更贴近真实系统的指向误差,可以为构建无人机的天地一体化通信网络和组网通信提供前期理论基础,具有一定的实际参考价值。

基于Hoyt光束指向模型的高空平台间光链路性能仿真

针对高空平台(HAP)位置不稳定特性模型,建立更符合实际的Hoyt指向误差分布模型,与理想条件下的Rayleigh指向误差分布模型比较,分析平台间光链路的差错性能。仿真结果表明,在发散角逐渐增大的条件下,Hoyt分布模型与Rayleigh分布模型的误码率(BER)曲线具有相同的变化规律;在相同发散角条件下,Hoyt分布模型的误码率低于Rayleigh分布模型;在最优发散角条件下,Hoyt分布模型误码率与Rayleigh分布模型误码率差值最大,以均方差比值因子取0.2为例,与Rayleigh分布模型相比,Hoyt分布模型的误码率减小9dB左右。