论文部分内容阅读
以激光束为载波的无线光通信由于其频带宽,无需频谱资源许可,抗电磁干扰,成本低,安全性高以及保密性强等优点而备受关注,成为最具有发展潜力的通信方式之一。然而,激光束在大气信道中传输时会受到大气湍流、收发设备间不对准引起的瞄准误差以及天气变化引起的路径损耗等因素的影响,导致激光束光强随机起伏,恶化无线光通信系统性能。此外,接收端选择性能优良的光电探测器对系统性能也是至关重要的。本文在考虑传输平面波和球面波这两种情况下,主要研究了基于双广义伽玛(Double Generalized Gamma,Double GG)复合衰落信道下的无线光通信系统性能,并采用中继辅助、低密度奇偶检验编码、雪崩二极管探测器等技术对无线光通信系统性能进行了优化。主要内容如下:(1)基于Double GG复合衰落模型下的平行多跳中继辅助无线光通信系统,推导了同时考虑路径损耗和瞄准误差的影响下该系统的平均误码率(Average Bit Error Rate,ABER)公式和中断概率(Outage Probability,OP)公式,并采用蒙特卡罗仿真与解析计算进行了对比验证。在传输平面波和球面波这两种情况下,对比分析了不同湍流强度、不同架构参数、不同抖动标准差、不同天气状况对系统ABER性能和OP性能的影响。(2)基于Double GG复合衰落信道下的低密度奇偶检验编码的多跳无线光通信系统,推导了同时考虑路径损耗和瞄准误差的情况下此系统的ABER公式,并采用蒙特卡罗仿真进行了验证。在考虑传输平面波和球面波时,对不同湍流强度、不同架构参数、不同抖动标准差、不同天气状况下该系统误码性能进行了分析,重点研究了低密度奇偶检验编码对该系统ABER性能的改善作用。(3)基于Double GG衰落信道下雪崩二极管光电检测的无线光通信系统,推导了该系统的ABER公式。在考虑传输平面波和球面波两种情况下,对比分析了不同湍流强度、不同噪声温度、不同雪崩二极管增益、不同调制阶数、不同平均光信号强度对该系统ABER性能的影响作用。本论文对无线光通信系统的架构设计提供一定了参考。