全双工水下无线光通信系统自干扰问题研究

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作者 王杰 范婷威 +3 位作者 申玲菲 黄志伟 迟楠 周田华 《光通信研究》 2023年第4期28-33,共6页

针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525... 针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525 nm单波长和双波长FD-UWOC系统性能的影响情况。仿真结果表明,水质越差,自干扰越强,并且自干扰的增强会显著降低FD-UWOC的光信噪比(OSNR),进而限制了系统的最远传输距离;采用双波长收发分离方法的FD-UWOC系统相较于单波长FD-UWOC系统能带来约60 dB的OSNR提升,从而可以实现更远的传输距离,其中,在Jerlov II类水质下传输距离提升了80 m,并能在Jerlov I和Jerlov IB类水质下实现大于100 m的有效传输距离。这些结果在FD-UWOC系统设计中具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 全双工水下无线光通信 Monte Carlo方法 自干扰 后向散射 双波长

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水下无线光通信模型及其实验研究进展

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作者 杨尚君 梁静远 柯熙政 《光通信技术》 北大核心 2024年第6期1-5,共5页

为了分析水下无线光通信技术在海洋湍流中的传输行为,基于水下非视距(NLOS)传输模型、水下信道模型和相关实验,对水下无线光通信技术进行了全面总结,并分析了蓝绿光在3种不同NLOS传输模型下的传输特性。结合先前的实验结果,阐述了光在... 为了分析水下无线光通信技术在海洋湍流中的传输行为,基于水下非视距(NLOS)传输模型、水下信道模型和相关实验,对水下无线光通信技术进行了全面总结,并分析了蓝绿光在3种不同NLOS传输模型下的传输特性。结合先前的实验结果,阐述了光在水下传输过程中吸收散射及湍流效应对水下折射率结构常数和概率分布的影响机理。同时,对水下光通信实验进行了总结,通过研制的光学系统验证了不同传输速率和不同距离下的水下光通信性能,并对水下无线光通信未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 水下无线光通信 蓝绿光 非视距 信道模型 湍流

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水下无线光通信动态阈值判决技术研究与性能分析

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作者 王争辉 高冠军 +1 位作者 张家梁 李哲 《光通信技术》 北大核心 2024年第2期7-11,共5页

针对海洋湍流信道环境下固定阈值判决方案导致水下无线光通信系统性能恶化的问题,提出了一种动态阈值判决方案。该方案基于水下湍流信道慢衰落的特性,在发送端将数据以帧为单位进行发送,接收端则根据接收帧前导码的幅度每帧更新一次判... 针对海洋湍流信道环境下固定阈值判决方案导致水下无线光通信系统性能恶化的问题,提出了一种动态阈值判决方案。该方案基于水下湍流信道慢衰落的特性,在发送端将数据以帧为单位进行发送,接收端则根据接收帧前导码的幅度每帧更新一次判决阈值。采用蒙特卡洛法和Gamma-Gamma信道模型对水下无线光通信系统进行仿真,仿真结果表明:在弱湍流信道环境下,当系统误码率为10^(-6)时,动态阈值判决方案比固定阈值判决方案的误码性能提升5.4 dB;在中、强湍流信道环境下,动态阈值判决方案能够有效抑制误码率门限现象的产生。 展开更多

关键词 水下无线光通信 动态阈值判决 海洋湍流 Gamma-Gamma信道模型

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水下大容量无线光通信技术最新研究现状 被引量：5

4

作者 刘兴 吴应明 +1 位作者 罗广军 王侠 《光通信技术》 北大核心 2017年第7期52-54,共3页

介绍了当前国内外水下大容量无线光通信的最新研究进展和国内外提升水下无线光通信速率所采取的方法。针对目前水下大容量无线光通信面临的距离短和可靠性低的问题给出了一系列改进建议。

关键词 大容量 水下无线光通信 蓝绿光

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基于扩频技术的水下无线光通信系统 被引量：2

5

作者 吕伟超 徐敬 《无线电通信技术》 2021年第4期410-415,共6页

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)逐渐成为海洋探测领域一项越来越重要的技术。得益于水下光通信器件的不断发展,UWOC的通信速率越来越高,可达Gbit/s,但传输距离往往在百米以内,限制了UWOC的应用。扩频... 水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)逐渐成为海洋探测领域一项越来越重要的技术。得益于水下光通信器件的不断发展,UWOC的通信速率越来越高,可达Gbit/s,但传输距离往往在百米以内,限制了UWOC的应用。扩频技术以一定的信号带宽为代价,可以提高UWOC的接收端灵敏度,延长其传输距离,并提高系统的抗干扰能力。通过对扩频技术进行仿真分析和实验测试,验证了其用于延长UWOC传输距离方案的可行性,且实验结果与仿真结果相吻合。其中,当信号带宽为200 MHz时,使用扩频技术可以将系统接收灵敏度提升约4.8 dB。最后提出将扩频技术应用于基于单光子探测器的UWOC系统,并通过仿真验证了其可行性。 展开更多

关键词 水下无线光通信 扩频技术 传输距离 单光子探测器

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水下无线光通信系统初探 被引量：6

6

作者 吴承治 《现代传输》 2014年第5期72-79,共8页

本文描述了水下无线光通信的概念及系统架构,在与地上无线光通信比较的基础上,重点讨论用于水下无线光通信的滤光器及水下光通路的建模。

关键词 水下无线光通信网(Underwater Wireless OPTICAL COMMUNICATION Network) 蓝绿激光(Blue-Green Laser) 双折射干涉滤光器(Birefringent Interference Filter) 水下光通信的通路建模(Channel Modeling for UNDERWATER OPTICAL Communication)

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基于SLIPT的水下自供电光通信系统设计

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作者 张丽娟 夏艳 +1 位作者 赵茜 李丹丹 《光通信研究》 北大核心 2024年第3期11-17,共7页

【目的】对水下通信系统的供电系统进行能量补充通常非常昂贵且不切实际,基于太阳能电池的水下同步光波信息和功率传输(SLIPT)通信系统可在通信的过程中同步完成能量的收集,是水下传感通信系统自供电强有力的解决方案。但商用硅太阳能... 【目的】对水下通信系统的供电系统进行能量补充通常非常昂贵且不切实际,基于太阳能电池的水下同步光波信息和功率传输(SLIPT)通信系统可在通信的过程中同步完成能量的收集,是水下传感通信系统自供电强有力的解决方案。但商用硅太阳能电池通信带宽十分有限,且容易在水下光衰减效应时出现信噪比深衰落的现象。【方法】文章采用一种负偏压的太阳能电池光接收器方案,将硅太阳能电池的-3 dB带宽从420 kHz提高到768 kHz。对于水下环境中各种退化效应造成信噪比衰减的现象,采用了一种低峰均功率比(PAPR)的离散傅里叶变换扩展正交频分复用(DFT⁃S⁃OFDM)调制方案,抵消了系统中的深衰落现象。【结果】分别对比了不同浑浊度(吸收特性和散射特性)的水环境中的DFT⁃S⁃OFDM与OFDM调制系统的性能,扩频后的OFDM调制方案更具有鲁棒性。【结论】实验表明,在白光发光二极管(LED)连续照射3 h下,能量收集系统的电池总电力效率可提高1.87倍,实现了通信过程中的能量同步收集。 展开更多

关键词 水下无线光通信 同步光波信息和功率传输 光伏负偏压 离散傅里叶变换扩展正交频分复用

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水下无线光通信系统研究进展 被引量：13

8

作者 王博 吴琼 +4 位作者 刘立奇 王涛 朱仁江 张鹏 汪丽杰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期99-109,共11页

水下无线光通信作为一种新兴的高速水下无线通信技术,在海洋生态环境监测、资源勘测以及军事作战等方面的作用不可小觑,并已成为全世界竞相争夺的关键性技术。对目前常用的3种水下无线通信方式进行比较,介绍了水下无线光通信的信道特性... 水下无线光通信作为一种新兴的高速水下无线通信技术,在海洋生态环境监测、资源勘测以及军事作战等方面的作用不可小觑,并已成为全世界竞相争夺的关键性技术。对目前常用的3种水下无线通信方式进行比较,介绍了水下无线光通信的信道特性,并阐述水下无线光通信系统中光源、调制、信道编码以及探测等关键技术的研究进展。总结了水下无线光通信技术的发展趋势,为未来水下无线光通信系统的深入研究和实用化提供了参考。 展开更多

关键词 光通信 水下无线通信系统 光源 调制技术 信道编码 探测

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Gamma Gamma强海洋湍流和瞄准误差下水下无线光通信系统的性能研究 被引量：14

9

作者 傅玉青 段琦 周林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期98-105,共8页

采用外差式差分相移键控(Differential phase-shift keying,DPSK)调制的水下无线光通信(Underwater wireless optical communication,UWOC)系统经过Gamma Gamma强海洋湍流信道传输,当接收端与发送端之间存在瞄准误差并采用孔径接收方式... 采用外差式差分相移键控(Differential phase-shift keying,DPSK)调制的水下无线光通信(Underwater wireless optical communication,UWOC)系统经过Gamma Gamma强海洋湍流信道传输,当接收端与发送端之间存在瞄准误差并采用孔径接收方式时,分析了湍流效应和瞄准误差对接收光强的抖动影响,推导了UWOC系统的平均误码率(Bit error rate,BER)和中断概率(Outage probability,OP)的解析表达式。数值模拟研究了不同的瞄准误差、束宽、接收孔径和海洋湍流参数对平均BER和OP性能的影响。结果表明,在相同的束宽和信道环境下,瞄准误差越大,系统性能越差;光束束宽与孔径半径之比越大,接收孔径直径越大,系统性能越好;另外,选择较小的温度和盐度波动对海洋湍流贡献的比值ω和均方温度耗散率χT,以及较大的湍流动能耗散率ε和动力粘度u的海洋湍流环境也有利于获得较好的系统性能。 展开更多

关键词 水下无线光通信 强海洋湍流 瞄准误差 误码率 中断概率

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高速水下无线光通信系统研究进展 被引量：2

10

作者 满仲麒 谭玉彬 +1 位作者 刘显著 王天枢 《光通信研究》 2023年第4期1-6,共6页

水下无线光通信(UWOC)系统可以实现最高Gbit/s量级的信号传输速率,对于现代水下应用具有重要意义。文章简述了UWOC系统的发展过程,对不同种类的UWOC系统进行了比较,对高速UWOC系统的研究现状进行了综述,从高速UWOC系统的光源、接收机以... 水下无线光通信(UWOC)系统可以实现最高Gbit/s量级的信号传输速率,对于现代水下应用具有重要意义。文章简述了UWOC系统的发展过程,对不同种类的UWOC系统进行了比较,对高速UWOC系统的研究现状进行了综述,从高速UWOC系统的光源、接收机以及信号处理3个部分进行了总结与讨论。希望文章可以为未来高速UWOC系统的研究与发展带来帮助。 展开更多

关键词 水下无线光通信 光接收机 数字信号处理 调制技术

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水下无线光通信物理层安全技术前沿进展 被引量：1

11

作者 丁举鹏 易芝玲 +1 位作者 宋健 王劲涛 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2023年第11期969-977,988,共10页

随着水下无线光通信技术研究的深入,其相关的安全性问题获得了日益增长的关注。通过借鉴陆上无线光技术的研究经验,越来越多的研究人员积极将物理层安全技术引入到水下无线光通信领域,取得了一系列特色突出的研究成果。为了全景式呈现... 随着水下无线光通信技术研究的深入,其相关的安全性问题获得了日益增长的关注。通过借鉴陆上无线光技术的研究经验,越来越多的研究人员积极将物理层安全技术引入到水下无线光通信领域,取得了一系列特色突出的研究成果。为了全景式呈现水下无线光通信物理层安全技术前沿进展,文中分别从全水下无线光通信,空-水无线光通信,陆-水无线光通信等分类场景的物理层安全技术进行了综述性讨论。最后,文中给出了推进水下无线光通信物理层安全技术进一步发展所要应对的主要挑战及潜在方案。 展开更多

关键词 物理层安全 水下无线光通信 可见光通信 保密容量 混合链路 无人机

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水下无线光通信系统一般测试方法 被引量：2

12

作者 陈庆瑞 李燕龙 +2 位作者 吕伟超 宋广斌 徐敬 《光通信研究》 2023年第4期42-52,共11页

水下无线光通信(UWOC)是一种新兴的高速水下通信技术,因其拥有传输带宽高、抗电磁干扰能力强、功耗低和体积小等优点,在学术界和工业界逐渐引起广泛关注。尽管光作为信息载体在水下传输时存在较大衰减,但其传输距离仍然可达百米级别,足... 水下无线光通信(UWOC)是一种新兴的高速水下通信技术,因其拥有传输带宽高、抗电磁干扰能力强、功耗低和体积小等优点,在学术界和工业界逐渐引起广泛关注。尽管光作为信息载体在水下传输时存在较大衰减,但其传输距离仍然可达百米级别,足以满足传感器数据传输的距离要求。然而,目前UWOC技术仍处于早期发展阶段,大部分UWOC系统的实验仅在实验室水箱开展,且性能测试方法各不相同,缺乏统一的性能测试模型和方法。为更客观地评估UWOC系统的性能,文章尝试提出UWOC系统的一般测试方法,建立测试模型,并总结系统评价指标,以促进UWOC技术的发展。 展开更多

关键词 水下无线光通信 测试模型 评价指标 测试方法 水下测试

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水下无线光通信关键技术与未来展望 被引量：3

13

作者 褚馨怡 袁仁智 彭木根 《移动通信》 2022年第6期86-90,共5页

随着“海洋强国”战略的推进,水下无线通信的需求愈加迫切。传统水声通信无法满足日益增长的水下数据高速传输需求,水下无线光通信凭借其高速率、高保密和低成本等优势,成为水下无线通信的研究热点。从水下无线光通信的传播特性和应用... 随着“海洋强国”战略的推进,水下无线通信的需求愈加迫切。传统水声通信无法满足日益增长的水下数据高速传输需求,水下无线光通信凭借其高速率、高保密和低成本等优势,成为水下无线通信的研究热点。从水下无线光通信的传播特性和应用场景出发,概述了水下无线光通信的理论信道模型、编码调制技术和最新实验进展,并结合深海环境和6G愿景,展望了水下无线光通信多输入多输出技术、弱光信号检测技术和水下通感一体化技术的发展方向及相应挑战。 展开更多

关键词 水下无线光通信 信道建模 编码调制 水下弱光检测

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非视距水下无线光通信技术的研究进展 被引量：2

14

作者 孔美巍 袁鹤翔 +3 位作者 王梦奇 潘妍妍 周辉 杨群慧 《光通信研究》 2023年第4期7-10,67,共5页

非视距(NLOS)水下无线光通信(UWOC)主要利用空气—海水界面反射或海水中微粒对光的散射进行通信,可以有效地解决视距(LOS) UWOC的链路对准问题。文章总结了NLOS UWOC技术在信道模型、模拟仿真和实验研究方面的研究进展。目前,国内外学... 非视距(NLOS)水下无线光通信(UWOC)主要利用空气—海水界面反射或海水中微粒对光的散射进行通信,可以有效地解决视距(LOS) UWOC的链路对准问题。文章总结了NLOS UWOC技术在信道模型、模拟仿真和实验研究方面的研究进展。目前,国内外学者主要探索了水质、波浪、湍流、调制技术和收发端配置等因素对NLOS UWOC链路性能的影响。很少有学者研究复杂的水动力和水质综合因素、光源的非线性、探测器的非线性、灵敏度以及噪声等对NLOS UWOC性能的影响以及有效解决方案。为此,未来需要展开更加深入的信道模型、仿真和实验研究,从而推动NLOS UWOC技术的发展。 展开更多

关键词 水下无线光通信 非视距 信道模型 蒙特卡洛仿真

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水下无线光通信的安全性研究 被引量：3

15

作者 邓欢 徐敬 《无线电通信技术》 2021年第4期416-423,共8页

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)作为水下无线网络的重要补充,因其高带宽、低延迟等特点,近年来引起了众多研究学者的关注,研究方向普遍侧重于提高UWOC系统的传输距离和通信速率,但目前关于UWOC安全方... 水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)作为水下无线网络的重要补充,因其高带宽、低延迟等特点,近年来引起了众多研究学者的关注,研究方向普遍侧重于提高UWOC系统的传输距离和通信速率,但目前关于UWOC安全方面的研究较少,无法为其提供全面和有效的安全保护。针对UWOC系统面临的安全威胁问题,从光斑扩散、非视距(Non Line of Sight,NLOS)散射和主动攻击3个方面进行了分析。为了推动UWOC的安全性研究,介绍了同样是以光为载波的光纤通信、自由空间通信(Free Space Communication,FSO)和室内可见光通信(Visible Light Communication,VLC)中常见的3个物理层安全技术,即身份认证、数据保密性以及密钥的生成和分发。基于UWOC和水下环境的特点,分析了上述方法在UWOC中应用的实际问题,为未来UWOC的安全性研究提供参考方向。 展开更多

关键词 水下无线光通信 信息泄露 主动攻击 信息传递安全

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基于深度学习的水下无线光通信信噪比改善研究与实现 被引量：4

16

作者 孙猷 张俊杰 《光通信技术》 2021年第1期10-15,共6页

复杂的水下环境造成了水下光信号的质量下降,为提升水下无线光通信系统信号信噪比,结合深度神经网络提出了一种信噪比改善方法,该方法通过信号频谱有效抑制了信号噪声。实验结果表明:针对1 m传输距离的水下无线光通信16阶正交振幅调制-... 复杂的水下环境造成了水下光信号的质量下降,为提升水下无线光通信系统信号信噪比,结合深度神经网络提出了一种信噪比改善方法,该方法通过信号频谱有效抑制了信号噪声。实验结果表明:针对1 m传输距离的水下无线光通信16阶正交振幅调制-正交频分复用(16QAM-OFDM)信号,该方法可以实现约17 dB的信噪比提升同时误码率降低至1.709×10-3,可应用于水下无线光通信系统中提升传输性能,且具备一定的泛化能力。 展开更多

关键词 水下无线光通信 信噪比改善 深度学习 正交频分复用

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水下复合信道对GMSK无线光通信系统性能的影响 被引量：7

17

作者 杨祎 刘妍 +2 位作者 王艺龙 张建磊 杨方明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期400-410,共11页

海水信道对光的吸收和散射造成信号衰减,海水湍流造成信号幅度起伏变化,两者都会降低水下无线光通信 (UWOC) 系统误码率 (BER) 性能。将两个信道特性对信号性能的影响综合考虑,提出了一种将传输距离和湍流概率密度函数等效为系统信噪比 ... 海水信道对光的吸收和散射造成信号衰减,海水湍流造成信号幅度起伏变化,两者都会降低水下无线光通信 (UWOC) 系统误码率 (BER) 性能。将两个信道特性对信号性能的影响综合考虑,提出了一种将传输距离和湍流概率密度函数等效为系统信噪比 (SNR) 和湍流噪声的方法,然后将信号衰减和湍流噪声同时作用在信号波形中,建立水下复合信道信号传输模型。依据实验系统参数,模拟复合信道下高斯最小频移键控 (GMSK) 调制的信号传输波形,采用一比特差分解调算法,对比解调波形与原始波形,分析复合信道对系统误码率性能的影响关系。模拟实验结果显示,与开关键控调制(OOK)、脉冲位置调制 (PPM) 相比,仅在海水衰减系数为0.151 m^(-1)的衰减信道下,GMSK 系统分别可获得4 .8、 3.3 dB的信噪比增益。在复合信道下,GMSK 调制性能明显优于 OOK 调制和 PPM 调制,当海水衰减系数为0.151 m^(-1)、湍流对数强度方差小于 0.16 时,GMSK 调制系统无误码率极限,系统误码率由信道的衰减、湍流特性和高斯噪声共同决定,GMSK 调制相比于 PPM 调制获得4.35 dB的信噪比增益;当湍流对数强度方差大于 0.16 时,系统存在误码率极限,极限值由湍流对数强度方差决定,且随着湍流对数强度方差的增加,系统极限误码率非线性递增。 展开更多

关键词 水下无线光通信 复合信道 GMSK调制 湍流对数强度方差 误码率

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PMT阵列在水下MIMO无线光通信中的应用 被引量：3

18

作者 李金佳 叶德茂 +2 位作者 王林宁 傅康 王永进 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期293-301,共9页

水下无线光通信具有的高带宽、低时延等特点,已成为水下通信的可行选择。系统发送端光源由6只绿光发光二极管(LED)构成阵列,接收端由3只光电倍增管(PMT)构成阵列,形成了6×3的多输入多输出(MIMO)传输方式。在室内10 m水槽水下信道下... 水下无线光通信具有的高带宽、低时延等特点,已成为水下通信的可行选择。系统发送端光源由6只绿光发光二极管(LED)构成阵列,接收端由3只光电倍增管(PMT)构成阵列,形成了6×3的多输入多输出(MIMO)传输方式。在室内10 m水槽水下信道下,实现了1 Mbps的信息传输速率。通过MATLAB软件对接收平面光功率分布仿真,最大值为-35.8 dBm。此外,测试了PMT阳极输出电压波形,并推导出阴极电流波形。理论计算得出信噪比为19.4 dB,理论误码率约为1.1×10-5。所选PMT模块理论上最小接收功率可低至1.5×10-9 W,体现出极高的探测灵敏度。最后,通过蒙特卡洛(Monte Carlo)数字仿真说明,在信噪比25 dB可达到约35 bit·s-1·Hz-1的信道容量。 展开更多

关键词 水下无线光通信 MIMO 绿光LED PMT阵列

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水下无线光通信中MIMO技术研究现状 被引量：3

19

作者 张立妍 蒋锐 +2 位作者 张龙 唐昕柯 董宇涵 《光通信研究》 2023年第4期14-20,72,共8页

水下无线光通信(UWOC)具有大容量和高速率等优势,然而受水下复杂环境和光学器件带宽的影响,实际通信范围和传输速率受到制约。多输入多输出(MIMO)技术将空间单流数据转换为多流数据并行传输,可以扩展UWOC的通信距离,缓解水下吸收、散射... 水下无线光通信(UWOC)具有大容量和高速率等优势,然而受水下复杂环境和光学器件带宽的影响,实际通信范围和传输速率受到制约。多输入多输出(MIMO)技术将空间单流数据转换为多流数据并行传输,可以扩展UWOC的通信距离,缓解水下吸收、散射效应和湍流引起的通信性能下降,因而受到广泛关注。基于此,文章围绕UWOC中的MIMO技术,分析和总结了MIMO-UWOC的信道模型、研究现状、实验装置与原型以及发展趋势与展望。 展开更多

关键词 水下无线光通信 多输入多输出 空间分集 误码率 空间复用

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基于微气泡散射的水下无线光通信复合信道建模 被引量：1

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作者 贺锋涛 杨航宇 +4 位作者 李碧丽 寇琳琳 张建磊 聂欢 南艺璇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1732-1742,共11页

海浪、船舶尾流以及海洋生物游动与呼吸等原因会导致海水中存在大量的气泡,气泡群带来的散射效应对光信号的水下传输具有重要影响,但典型的水下无线光通信信道模型一般不考虑气泡群带来的负面效应。为了进一步完善传统的水下无线光通信... 海浪、船舶尾流以及海洋生物游动与呼吸等原因会导致海水中存在大量的气泡,气泡群带来的散射效应对光信号的水下传输具有重要影响,但典型的水下无线光通信信道模型一般不考虑气泡群带来的负面效应。为了进一步完善传统的水下无线光通信信道模型,本文利用Mie散射理论分析海水中的微气泡及微气泡群光散射特性,基于蒙特卡洛法建立包含气泡散射的复合海水信道模型,分析不同海水水质、气泡密度、链路距离等参数条件下接收端的光学特性和信号特性。结果表明:当链路距离为5 m时,随着气泡密度的增大,接收端光斑的弥散程度加剧,其面积可增至初始大小的3~5倍,中心能量也显著降低,最多可降至最大值的0.5%;当链路距离为10~40 m时,气泡群的存在以及链路距离的增长会导致接收端第一次接收到光子的时间延长约10~200 ns,且使脉冲展宽值增大;当链路距离为2~10 m时,气泡群密度的增大最多可使归一化接收功率降低至初始值的0.004%,但随着水质的恶化,其他粒子含量提高,气泡群对接收功率的影响逐渐减小。该研究可以为水下无线光通信系统的设计和理论分析提供参考。 展开更多

关键词 水下无线光通信 MIE散射 微气泡 蒙特卡洛法 信道建模

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