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海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究
1
作者
刁鲁欣
王明军
+2 位作者
黄朝军
吴小虎
汪伟
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期211-223,共13页
采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光...
采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率。结果表明,随着湍流动能耗散率的减小,盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加,闪烁指数逐渐增加;随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加,误码率减小。在海洋湍流环境下,使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰,选择最佳的拓扑电荷差值,可以有效提高传输通信质量及通信系统容量。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值。
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关键词
海洋湍流
双拉盖尔-高斯涡旋光束
拓扑电荷差值
闪烁指数
误码率
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职称材料
声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析
2
作者
王明军
席建霞
+2 位作者
王婉柔
李勇俊
张佳琳
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期159-169,共11页
声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外...
声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外尺度和折射率功率谱函数的变化特征.结果表明:不同声波的传播会使得湍流的内外尺度发生变化,声源功率越大,对湍流尺度的影响越大,然而声源频率越大,对湍流尺度的影响并不是特别明显;不同声波的传播会使大气折射率功率谱函数发生改变,在惯性区内,考虑到声波对湍流内外尺度的影响,不同声源对大气折射率功率谱的影响程度不同,在耗散区内,大气折射率功率谱都出现随声波传输距离波动的情况.本文探索声波扰动对大气湍流折射率功率谱函数特征参数的变化规律,为激光在声波扰动大气湍流中传输特性以及声光耦合研究提供理论依据.
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关键词
声波能量
大气湍流
湍涡尺度
功率谱模型
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职称材料
模拟水体湍流环境下目标激光点云数据的三维重建与分析
3
作者
王明军
彭月
+2 位作者
刘燕荣
李勇俊
李乐
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期52-60,共9页
水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后...
水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后的三维点云数据进行误差分析。结果表明:在水下目标三维点云重建过程中,随着水体温度湍流和盐度湍流强度的增强,重建点云数据的有效点数明显下降,均值误差明显上升。研究结果对水下三维点云重建系统的研制具有一定参考价值。
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关键词
水下探测
水体湍流模拟
三维点云重建
误差分析
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职称材料
题名
海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究
1
作者
刁鲁欣
王明军
黄朝军
吴小虎
汪伟
机构
西安
理工大学自动化与信息工程学院
西安市无线光通信和网络研究重点实验室
陕西理工大学物理与电信工程学院
山东高等技术
研究
院
中国科学院
西安
光学精密机械
研究
所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期211-223,共13页
基金
国家自然科学基金重大研究计划培育项目(No.92052106),国家自然科学基金(No.61771385)
陕西省高等学校创新团队,西安市重点产业链关键核心技术攻关项目(No.103-433023062)
+2 种基金
咸阳市重点研发计划(No.L2023-ZDYF-QYCX-025)
河南省可见光通信重点实验室基金(No.HKLVLC2023-B05)
陕西省科技创新团队(No.2024RS-CXTD-12)。
文摘
采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率。结果表明,随着湍流动能耗散率的减小,盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加,闪烁指数逐渐增加;随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加,误码率减小。在海洋湍流环境下,使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰,选择最佳的拓扑电荷差值,可以有效提高传输通信质量及通信系统容量。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值。
关键词
海洋湍流
双拉盖尔-高斯涡旋光束
拓扑电荷差值
闪烁指数
误码率
Keywords
Ocean turbulence
Double Laguerre-Gaussian vortex beams
Topological charge difference
Scintillation index
Bit error rate
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析
2
作者
王明军
席建霞
王婉柔
李勇俊
张佳琳
机构
西安
理工大学自动化与信息工程学院
西安市无线光通信和网络研究重点实验室
陕西理工大学物理与电信工程学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期159-169,共11页
基金
国家自然科学基金重大研究计划培育项目(批准号:92052106)
国家自然科学基金(批准号:61771385)
+1 种基金
陕西省杰出青年科学基金(批准号:2020JC-42)
固体激光技术重点实验室开放基金(批准号:6142404190301)资助的课题。
文摘
声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外尺度和折射率功率谱函数的变化特征.结果表明:不同声波的传播会使得湍流的内外尺度发生变化,声源功率越大,对湍流尺度的影响越大,然而声源频率越大,对湍流尺度的影响并不是特别明显;不同声波的传播会使大气折射率功率谱函数发生改变,在惯性区内,考虑到声波对湍流内外尺度的影响,不同声源对大气折射率功率谱的影响程度不同,在耗散区内,大气折射率功率谱都出现随声波传输距离波动的情况.本文探索声波扰动对大气湍流折射率功率谱函数特征参数的变化规律,为激光在声波扰动大气湍流中传输特性以及声光耦合研究提供理论依据.
关键词
声波能量
大气湍流
湍涡尺度
功率谱模型
Keywords
sonic energy
atmospheric turbulence
turbulent vortex scale
power spectrum model
分类号
O357.5 [理学—流体力学]
O422 [理学—声学]
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职称材料
题名
模拟水体湍流环境下目标激光点云数据的三维重建与分析
3
作者
王明军
彭月
刘燕荣
李勇俊
李乐
机构
西安
理工大学自动化与信息工程学院
西安市无线光通信和网络研究重点实验室
陕西省智能协同
网络
军民共建
重点
实验室
散射辐射全国
重点
实验室
天津津航技术物理
研究
所
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期52-60,共9页
基金
国家自然科学基金重大研究计划培育项目(92052106)
国家自然科学基金(61771385)
+2 种基金
陕西省杰出青年科学基金(2020JC-42)
固体激光技术重点实验室开放基金(6142404190301)
西安市高校人才服务企业工程项目(GXYD14.26)。
文摘
水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后的三维点云数据进行误差分析。结果表明:在水下目标三维点云重建过程中,随着水体温度湍流和盐度湍流强度的增强,重建点云数据的有效点数明显下降,均值误差明显上升。研究结果对水下三维点云重建系统的研制具有一定参考价值。
关键词
水下探测
水体湍流模拟
三维点云重建
误差分析
Keywords
underwater detection
water turbulence simulation
three-dimensional point cloud reconstruction
error analysis
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究
刁鲁欣
王明军
黄朝军
吴小虎
汪伟
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析
王明军
席建霞
王婉柔
李勇俊
张佳琳
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
模拟水体湍流环境下目标激光点云数据的三维重建与分析
王明军
彭月
刘燕荣
李勇俊
李乐
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
0
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