雾环境下非视距散射光通信最佳链路分析

基于概率论和随机迁移理论,建立多次散射随机模型,采用蒙特卡洛方法仿真分析了辐射雾条件下,不同的通信距离条件时,近红外信号光在大气传输信道中传输的路径损耗与能见度之间的关系,指出在给定的通信距离以及给定的系统发送端发送仰角和发送光束束散角,接收端接收仰角和接收视场角等几何参数下,会存在一个能见度使得在这个能见度条件下信号光传输的损耗最小。在通信距离、能见度给定的情况下,针对大气散射通信几何构架中的各个参数的改变都会对非视距大气散射光通信链路路径损耗产生影响,通过模型仿真,提出辐射雾环境下最优化通信链路几何构架。仿真中采取808 nm波长的激光二极管(LD)作为光源。

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.

无线光通信中的脉冲宽度间隔调制方案

提出一种新的脉冲调制方案——脉冲宽度间隔调制(PWIM),给出了PWIM的符号结构,分析了其在平均发射功率、带宽需求和传输容量等方面的性能,并在加性高斯白噪声信道模型的基础上推导了PWIM的误包率。理论分析与仿真验证表明,PWIM不但在功率利用率和差错性能方面优于OOK和PWM,而且带宽效率和传输容量比PPM和DPIM的更高。

雾环境下非视距大气散射传输特性研究

基于蒙特卡罗法建立了多次散射随机模型,并利用该模型对雾环境下非视距大气散射光通信信道传输特性进行了模拟分析。由于大气对可见光波段或者红外光波段的信号光吸收损耗较小,且大气分子对传输信号光产生的瑞利散射作用可以忽略,同时,该波段信号光子与大气中的雾滴粒子等尺度较大的粒子间会发生较强的米氏散射作用,故在长距离散射光通信系统中一般采用该波段的信号光源。模拟时选择的光波长为620nm,分析了在雾环境下通信距离条件不同时,信号光传输的损耗与能见度的关系。结果表明,在给定的通信距离以及给定的系统发送端发送仰角和发送光束束散角、接收端接收仰角和接收视场角等几何参数下,存在一个能见度使得在该能见度条件下信号光传输的损耗最小。