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基于高度的紫外光NLOS单次散射链路模型的研究 被引量:9
1
作者 何华 柯熙政 赵太飞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期495-498,共4页
为了更精确、更全面地研究紫外光的通信性能,使之更适合于实际空间中的3维应用,在2维紫外光单次散射链路模型的基础上融入高度信息,并利用仿真计算了在添加高度信息与否的两种情况下接收功率误差的大小。结果表明,高度对于发射仰角和接... 为了更精确、更全面地研究紫外光的通信性能,使之更适合于实际空间中的3维应用,在2维紫外光单次散射链路模型的基础上融入高度信息,并利用仿真计算了在添加高度信息与否的两种情况下接收功率误差的大小。结果表明,高度对于发射仰角和接收仰角潜在的影响直接引起接收功率的改变,甚至在某些情况下不能进行通信。高度信息的考虑对通信设备在实际空间中的应用给予了正确的指导。 展开更多
关键词 光通信 紫外光通信 单次散射 高度 非视距
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辐射传输方程中的平均单次散射反照率的计算 被引量:3
2
作者 杨春平 吴健 +3 位作者 万敏 冷杰 付娴娴 贺秀兰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期45-46,共2页
根据米耶理论,对均匀系中单粒子平均单次散射反照率的计算进行了研究,并分析了反照率与粒子尺度因子以及复折射率之间的关系。结果表明,当粒子尺度因子x较小时,反照率随着x的增大而增大,但是当x再继续增大时,反照率出现了"波动&quo... 根据米耶理论,对均匀系中单粒子平均单次散射反照率的计算进行了研究,并分析了反照率与粒子尺度因子以及复折射率之间的关系。结果表明,当粒子尺度因子x较小时,反照率随着x的增大而增大,但是当x再继续增大时,反照率出现了"波动",总体呈现出减小的趋势,最终趋于0.5。利用米耶理论和van de hulst近似,还分别计算0.4~0.5μm和8~12μm光谱范围内气溶胶粒子的反照率,并进行了比较,结果表明,除了波长为3μm的邻域外,随着波长的增大,反照率逐渐减小,但是利用van de hulst近似所计算的结果在8~12μm光谱范围内有较大的误差。 展开更多
关键词 单次散射反照率 单粒子 气溶胶 米耶理论
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船舰尾流单次散射反照率的理论计算 被引量:1
3
作者 杨郁 张建生 《西安工业大学学报》 CAS 2013年第8期616-621,共6页
为研究激光在船舰尾流中传输时的散射效应,利用M ie散射理论对船舰尾流单次散射反照率进行了理论计算.结果表明:气泡半径小于0.6μm时单次散射反照率随半径的增大而增大,半径大于0.6μm时,单次散射反照率随气泡半径增大出现波动... 为研究激光在船舰尾流中传输时的散射效应,利用M ie散射理论对船舰尾流单次散射反照率进行了理论计算.结果表明:气泡半径小于0.6μm时单次散射反照率随半径的增大而增大,半径大于0.6μm时,单次散射反照率随气泡半径增大出现波动并且逐渐减小,直至趋于平稳;船舰尾流单次散射反照率随着折射率虚部和实部的增大而减小,波长在0.4~0.8μm之间时船舰尾流单次散射反照率随波长的增大而增大;船舰尾流单次散射反照率在中心区域和远场区域数值高于近场区域,随深度的增加而增加. 展开更多
关键词 单次散射反照率 MIE散射理论 尾流 气泡
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卷云中冰晶粒子的单次散射参数 被引量:2
4
作者 张国栋 张建云 《成都气象学院学报》 1994年第2期64-70,共7页
利用射线光学理论和等效球Mic理论,计算了卷云中六棱状冰晶和六角片状冰晶及两种假设冰晶谱的单次散射参数,并对两种计算结果进行了详细分析和比较、得到一些有用的结论。
关键词 卷云 冰晶粒子 单次散射参数
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大气信道简化单次散射模型 被引量:4
5
作者 汤义男 赵卫 谢小平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期22-26,共5页
采用椭球坐标系研究非直视日盲紫外光通信的单次散射模型,求解过程中要对有效散射体的体积进行复杂的数值积分并确定三组积分限。为便于分析,使用近似表达式极大简化了复杂单次散射信道模型,得出路径损耗是收发机几何结构与大气散射吸... 采用椭球坐标系研究非直视日盲紫外光通信的单次散射模型,求解过程中要对有效散射体的体积进行复杂的数值积分并确定三组积分限。为便于分析,使用近似表达式极大简化了复杂单次散射信道模型,得出路径损耗是收发机几何结构与大气散射吸收系数的函数。对传输距离和路径损耗的仿真证明,该近似表达式与原始模型的所得结果吻合很好。利用该近似表达式,分别仿真分析了大气能见度对紫外光通信系统路径损耗和误码率的影响,仿真结果表明,大气能见度并不是越高越好,而是在能见度为10km时紫外光通信系统有最佳性能。 展开更多
关键词 紫外光通信 单次散射模型 路径损耗 误码率
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水云从紫外到远红外波段的平均单次散射特性 被引量:2
6
作者 刘强 陈秀红 +1 位作者 何晓雄 魏合理 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期51-56,共6页
水云出现在对流层的中下层,一般由球形液态水滴组成,是陆地大气太阳辐射通量的重要调节者之一。水云的散射特性在气候模式、辐射传输和遥感领域都具有非常重要的应用。利用Mie理论首先计算了不同大小的单个水云粒子的单次散射特性。再根... 水云出现在对流层的中下层,一般由球形液态水滴组成,是陆地大气太阳辐射通量的重要调节者之一。水云的散射特性在气候模式、辐射传输和遥感领域都具有非常重要的应用。利用Mie理论首先计算了不同大小的单个水云粒子的单次散射特性。再根据90种实际观测的水云粒子尺度谱分布,建立了一个水云在光学波段(紫外到远红外)的平均散射特性数据库。利用这个数据库,分析了8种常用的典型水云的单次散射特性分布,以及在可见到近红外、中波红外和长波红外三个波段的平均透过率特性。 展开更多
关键词 水云 单次散射特性 有效半径 尺度谱分布
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非视线单次散射大气传输模型研究 被引量:1
7
作者 王巨胜 侯天晋 +1 位作者 周鼎富 兰戈 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期309-312,共4页
为了研究波长为1.06μm的红外激光散射通信系统各种几何参量对系统性能的影响,利用非视线单次散射大气传输模型分析了接收机、发射机的收发视场、俯仰角以及传输距离等几何参量对接收机接收功率和路径传输损耗的影响。结果表明,增大接... 为了研究波长为1.06μm的红外激光散射通信系统各种几何参量对系统性能的影响,利用非视线单次散射大气传输模型分析了接收机、发射机的收发视场、俯仰角以及传输距离等几何参量对接收机接收功率和路径传输损耗的影响。结果表明,增大接收机的视场可以提高探测到的散射光信号功率,而增加发射机的发散角则基本不影响接收到的信号功率;在其它参量不变的情况下,增大接收机或者发射机的仰角都减小了接收机的探测到的信号功率;在散射角和传输距离一定的情况下,适当地降低发射机的仰角可以提高接收机探测到的散射光信号功率。这些结果对系统设计有一定的参考价值。 展开更多
关键词 光通信 散射通信 单次散射 大气传输 米氏散射
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单次大气散射效应对星载激光测高仪接收脉冲回波的影响 被引量:9
8
作者 周辉 李松 +1 位作者 王良训 涂兰芬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期34-40,共7页
大气散射效应是影响星载激光测高仪接收脉冲回波的重要因素。根据星载激光测高仪接收脉冲回波信号与大气响应函数之间的关系式,在忽略大气多次散射效应的条件下,通过分析散射激光束的几何轨迹和散射概率,推导出单次大气散射激光脉冲和... 大气散射效应是影响星载激光测高仪接收脉冲回波的重要因素。根据星载激光测高仪接收脉冲回波信号与大气响应函数之间的关系式,在忽略大气多次散射效应的条件下,通过分析散射激光束的几何轨迹和散射概率,推导出单次大气散射激光脉冲和接收脉冲回波的特征参数的数学解析式。以地球科学激光测高仪系统参数为输入,采用数值仿真分析的方法,模拟了大气散射介质分布、激光指向角和目标倾斜角对接收脉冲回波信号特征参数的影响。结果表明,若散射介质的高度和粒子半径范围分别为0.2~6 km和0~120μm,则其对接收脉冲回波的能量、重心和均方根脉宽的影响最大值分别超过15%、250 cm和800 cm。随着激光指向角或目标倾斜角的增加,接收脉冲回波的能量基本不产生影响,但是其重心和均方根脉宽近似呈线性增加趋势。同时,采用高斯拟合方法可以减小大气散射效应对接收脉冲回波的影响。所得结论对于接收脉冲回波的数据处理与分析以及激光测距精度的评估具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 星载激光测高仪 接收脉冲回波 单次大气散射 特征参数 高斯拟合
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紫外散射通信实验系统及其性能分析 被引量:7
9
作者 徐智勇 沈连丰 +1 位作者 汪井源 陈章 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1087-1092,共6页
设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了... 设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了语音和数据传输,并对系统的通信距离和收发仰角进行了实验研究.仿真分析与实验结果显示:日盲区紫外光在大气中散射传输时由于大气粒子的强烈散射与吸收,传输损耗较大,距离每增加10倍,接收功率下降20dB,因此日盲区紫外光大气散射通信适用于近距离通信场合;近距离传输时散射造成的光脉冲多径展宽为微秒量级,对中低速通信系统影响较小;单个紫外LED发光功率较低,可通过多个LED阵列来提高发射功率,增大通信距离. 展开更多
关键词 紫外光通信 日盲区 非视线 单次散射 紫外发光二极管
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无线光通信中紫外散射传播特性的研究 被引量:11
10
作者 徐智勇 沈连丰 +1 位作者 汪井源 李建华 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期56-59,共4页
结合大气散射理论,引入不同天气条件下的散射相函数和散射粒子半径两个参数,在长球面坐标系上修正了紫外光大气传输单次散射模型。仿真了正常、霾、雾、雨四种天气条件下的该散射模型的冲激响应,分析计算了这四种天气条件下的发送仰角... 结合大气散射理论,引入不同天气条件下的散射相函数和散射粒子半径两个参数,在长球面坐标系上修正了紫外光大气传输单次散射模型。仿真了正常、霾、雾、雨四种天气条件下的该散射模型的冲激响应,分析计算了这四种天气条件下的发送仰角、通信距离与接收光信号之间的关系。结果显示紫外大气传播中通信距离受天气影响较大,通信速率受天气影响较小。 展开更多
关键词 无线光通信 紫外光通信 单次散射模型 散射相函数 非视线
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1.06μm激光气溶胶凝聚粒子散射特性 被引量:8
11
作者 黄朝军 吴振森 刘亚锋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2353-2357,共5页
气溶胶是大气电磁环境中的重要组成部分,气溶胶粒子严重影响1.06μm激光的传输特性。单次散射反照率和不对称因子是研究气溶胶中激光传输特性的一个重要参量。基于CCA模型,模拟了由64个球形原始微粒凝聚而成的四种取向气溶胶凝聚粒子。... 气溶胶是大气电磁环境中的重要组成部分,气溶胶粒子严重影响1.06μm激光的传输特性。单次散射反照率和不对称因子是研究气溶胶中激光传输特性的一个重要参量。基于CCA模型,模拟了由64个球形原始微粒凝聚而成的四种取向气溶胶凝聚粒子。利用离散偶极子近似方法,数值计算了1.06μm激光入射情况下四种形状气溶胶凝聚粒子的单次散射反照率和不对称因子随入射角变化的值;并分析了尺寸参数对单次散射反照率和不对称因子的影响。结果显示:对于相同数目原始微粒的气溶胶凝聚粒子,其单次散射反照率和不对称因子明显依赖于入射光的入射角度和气溶胶凝聚粒子的形状;对于不同尺寸参数的气溶胶凝聚粒子,其单次散射反照率和不对称因子随尺寸参数的增大而增大,当尺寸参数大于3时,气溶胶凝聚粒子的散射主要集中于前向散射。 展开更多
关键词 气溶胶凝聚粒子 散射特性 单次散射反照率 不对称因子
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卷云在红外波段的散射特性 被引量:2
12
作者 薛力芳 魏合理 饶瑞中 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期286-291,共6页
文中用T矩阵(T matrix)、Lorenz Mie等效球和几何光学(GOM)相结合的方法计算了六角冰晶尺度在1 10000μm范围内、波长在红外2.5~13μm范围内的散射特性。依据局地实际测量的三十种卷云粒子尺度分布,得到有效尺度从15~160μm卷云粒子... 文中用T矩阵(T matrix)、Lorenz Mie等效球和几何光学(GOM)相结合的方法计算了六角冰晶尺度在1 10000μm范围内、波长在红外2.5~13μm范围内的散射特性。依据局地实际测量的三十种卷云粒子尺度分布,得到有效尺度从15~160μm卷云粒子的平均散射特性,并把这些单次散射特性参数化成卷云有效直径的多项式函数。 展开更多
关键词 卷云 参数化 T矩阵 几何光学 冰晶 红外波段 单次散射特性
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一种新的基于LPMD的散射路径识别算法 被引量:1
13
作者 邓平 芮洋 邓水发 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期182-188,共7页
NLOS(non-line-of-sight)非视距误差是地面无线定位的主要误差来源.为了从NLOS散射信号中识别出单次散射路径和多次散射路径,提出了一种新的基于LPMD(line-of-possible-mobile-device)目标可能位置线的识别算法.该算法以所有LPMD线的交... NLOS(non-line-of-sight)非视距误差是地面无线定位的主要误差来源.为了从NLOS散射信号中识别出单次散射路径和多次散射路径,提出了一种新的基于LPMD(line-of-possible-mobile-device)目标可能位置线的识别算法.该算法以所有LPMD线的交点来计算初步参考点位置,并通过距离初步参考点较远的一部分交点对剩余较近的交点做负期望补偿,以修正参考点的位置,同时使用参考点到各LPMD线的直线距离来构造散射路径类型判决表达式,进行单/多次散射路径判决.在不同的仿真参数条件下,分别对普通场景和特殊场景进行了散射路径识别仿真实验,结果表明,当侦测站和目标点之间的距离达到4 km时,本文算法的虚警和漏警概率分别只有3%和9%,比原有基于LPMD算法的分别降低了21%和8%. 展开更多
关键词 非视距 散射路径识别 单次散射 多次散射 目标可能位置线
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弱沙尘环境中太赫兹波的散射与传输特性研究 被引量:3
14
作者 汪加洁 张明 +3 位作者 史怡雯 姜婷 徐强 韩一平 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期802-808,共7页
基于HITRAN2012数据库,采用三次样条插值算法给出了太赫兹波段沙尘颗粒的复折射率随电磁波频率的变化曲线。采用Mie散射理论,分析了不同粒径沙尘颗粒对太赫兹波的散射及消光特性。基于单次散射假定,研究了太赫兹波在浮尘、扬沙等弱沙尘... 基于HITRAN2012数据库,采用三次样条插值算法给出了太赫兹波段沙尘颗粒的复折射率随电磁波频率的变化曲线。采用Mie散射理论,分析了不同粒径沙尘颗粒对太赫兹波的散射及消光特性。基于单次散射假定,研究了太赫兹波在浮尘、扬沙等弱沙尘环境中的散射与传输特性,考虑不同条件下沙尘粒子的谱分布,分析了入射频率、粒径分布等因素对散射及衰减特性的影响。结果表明:在1 THz~4 THz太赫兹波段,单个沙尘粒子的散射及消光特性分布主要由粒子的尺寸参数决定。对于尺寸较小的沙尘粒子,后向散射系数随着尺寸的增加而增大。当粒子尺寸较大处于Mie振荡区时,后向散射系数起伏变化较大。在浮沉和弱沙尘两种天气条件下,沙尘粒子群的统计消光系数随着入射频率的增大具有相似的增大趋势。本文研究结果对太赫兹波技术在应急通信、大气环境监测、风沙探测等相关领域中的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 太赫兹波 沙尘颗粒 单次散射 散射与传输特性 MIE散射理论
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张北地震序列的尾波Q_C值研究 被引量:19
15
作者 王勤彩 郑斯华 +5 位作者 刁桂苓 高景春 朱振兴 赵英萍 刘胜国 李津津 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2004年第1期37-40,共4页
采用尾波单次散射模型,选取张北地震序列70条波形记录,计算了张北地区t=58.88s时的尾波QC值:QC(f)=132.6±20f0.96±0.14。研究中发现,随流逝时间的增加QC逐渐增大,当流逝时间>120s时,出现逆转,QC迅速减小。文中采用频率域... 采用尾波单次散射模型,选取张北地震序列70条波形记录,计算了张北地区t=58.88s时的尾波QC值:QC(f)=132.6±20f0.96±0.14。研究中发现,随流逝时间的增加QC逐渐增大,当流逝时间>120s时,出现逆转,QC迅速减小。文中采用频率域方法计算QC值,尾波功率谱计算自t>2ts开始,选用垂直向波形记录,取时间窗长为5.12s,步长2.56s向前滑动,每个时间窗两端5%的数据与余弦函数相乘,然后做FFT变换,分别计算9个中心频点各时间窗的能量密度谱,尾波流逝时间取各时间窗的中心点。当信号的能量密度<4倍的背景噪声能量密度时,尾波能量密度取值结束。求得能量密度谱后,线性拟合可求得不同流逝时间各频点的QC值。 展开更多
关键词 地震序列 单次散射模型 QC值 衰减 品质因子
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非直达波条件下的TDD高精度移动定位算法 被引量:3
16
作者 刘申建 万群 彭应宁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1288-1291,共4页
本文基于单次散射双向移动信道模型及信道参数联合估计,利用单基站测得的多条散射路径的到达时延、到达方向和离波方向进行定位,提出了一种非直达波条件下的TDD高精度移动定位算法 随后分析了其定位误差的分布特性。仿真结果验证了非直... 本文基于单次散射双向移动信道模型及信道参数联合估计,利用单基站测得的多条散射路径的到达时延、到达方向和离波方向进行定位,提出了一种非直达波条件下的TDD高精度移动定位算法 随后分析了其定位误差的分布特性。仿真结果验证了非直达波条件下该算法的有效性. 展开更多
关键词 TDD 非直达波 单次散射 离波 移动定位 移动通信
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辐射传输方程中非对称因子的估算 被引量:1
17
作者 杨春平 吴健 冷杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期483-487,共5页
非对称因子是辐射传输理论中一个十分重要的参数.基于Mie理论,对单分散系粒子单次散射的非对称因子进行了研究和计算.结果证实:在折射率实部一定情形下,非对称因子有确定的极限值,例如,实折射率为1.33时,该极限值为0.884 7;对实际大气而... 非对称因子是辐射传输理论中一个十分重要的参数.基于Mie理论,对单分散系粒子单次散射的非对称因子进行了研究和计算.结果证实:在折射率实部一定情形下,非对称因子有确定的极限值,例如,实折射率为1.33时,该极限值为0.884 7;对实际大气而言,非对称因子一般不会超过0.8.对辐射传榆计算中非对称因子的取值对Mie像函数、H-G像函数和H-G*像函数的影响进行了比较,结果表明:在相同的非对称因子下,H-G*像函数更接近Mie散射像函数. 展开更多
关键词 非对称因子 散射像函数 辐射传输方程 单次散射 MIE理论
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光通信系统的信道容量估计与分析 被引量:1
18
作者 姜军 卓嘎 严李强 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第5期92-96,共5页
光通信系统中信道容量决定系统准确传输信息的能力,决定通信性能的好坏。为提升光通信系统性能,提出光通信系统的信道容量估计与分析方法。通过建立光通信系统单次散射模型,检测光通信的信噪比,估算信道容量;在此基础上,分析光信号在传... 光通信系统中信道容量决定系统准确传输信息的能力,决定通信性能的好坏。为提升光通信系统性能,提出光通信系统的信道容量估计与分析方法。通过建立光通信系统单次散射模型,检测光通信的信噪比,估算信道容量;在此基础上,分析光信号在传输过程中路径损耗、收发端仰角、接收端偏轴角以及噪声光子数对光通信系统信道容量的影响,确定不同因素对光通信系统信道容量的影响程度,完成光通信系统的信道容量估计与分析。实验结果表明:采用所提方法对光通信系统信道容量进行估计的准确度高达98%,且信道估计的耗时较短,具有一定实际意义。 展开更多
关键词 光通信系统 信道容量 单次散射模型 信噪比 路径损耗 收发端仰角 噪声光子数
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雾霾天气下非共面紫外光通信的信道容量 被引量:1
19
作者 宋晓梅 王建余 +2 位作者 宋鹏 宋菲 熊扬宇 《光通信技术》 北大核心 2016年第9期53-55,共3页
根据雾霾天气下能见度与衰减系数之间的关系,对比分析了中雾和霾天气下衰减系数随能见度的变化关系,研究了在收发仰角、偏轴角和通信距离等不同系统参数下,接收功率和信道容量随能见度的变化规律。
关键词 紫外光通信 雾霾 能见度 单次散射模型 信道容量
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基于OPNET的紫外光非视距通信建模与仿真 被引量:1
20
作者 陈谋 李晓毅 +2 位作者 王申涛 韩辉 马宝红 《电子设计工程》 2016年第22期16-19,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 紫外光通信 非视距通信 单次散射模型建模 OPNET
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