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题名激光在水下信道中的后向散射特性研究
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作者
葛文敏
陈宝康
徐敬
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机构
浙江大学海洋学院光通信实验室
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出处
《电信科学》
2025年第10期71-77,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(No.2022YFC2808100)。
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文摘
双向水下无线光通信(UWOC)系统中存在的后向散射光子会干扰正常的光通信信号,降低接收信号信噪比(SNR),甚至导致接收机内部探测器的光学饱和。因此,深入研究后向散射光子的功率空间分布特性和到达角分布规律对水下双向无线光通信系统具有重要意义。提出了一种改进的蒙特卡罗(MC)仿真方法,不直接增大探测器靶面面积,而通过统计面积更大的圆环内的光子特性来代替探测器靶面内的光子特性,可缩减仿真时间58%以上。仿真综合考虑了典型水质参数以及不同光源发散角下后向散射光功率分布和光子到达角分布情况,同时搭建了实验平台进行验证。仿真结果表明,光源发散角小于60°时,后向散射光功率分布以及光子到达角分布情况均没有明显区别。实验结果表明,随着氢氧化镁浓度上升,其后向散射光功率相对更高。光源发散角分别为3°和48°时,两者的后向散射光功率分布曲线基本重合,与仿真结果类似。通过仿真和实验方法证实了水体参数是影响后向散射光分布的主要因素,而光源发散角的改变对系统后向散射特性影响有限。该发现可为双向UWOC系统接收端设计提供参考。
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关键词
双向水下无线光通信
Monte
Carlo方法
后向散射
光功率分布
光子到达角分布
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Keywords
bidirectional UWOC
MC method
backscattering
optical power distribution
photon arrival angle distribution
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分类号
TN929
[电子电信]
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