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基于多重降质复合信道的UWOC系统误码率性能研究
1
作者
张建磊
张鹏伟
+4 位作者
朱云周
田雨欣
李婕妤
杨祎
贺锋涛
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期195-206,共12页
针对海水信道吸收、散射、气泡和湍流效应等对水下无线光通信系统性能的影响,建立融合多重降质效应的水下无线光复合信道模型。基于Mie散射理论计算水下微气泡群的体散射函数、散射系数和散射相函数。湍流信道模型采用混合指数广义伽玛...
针对海水信道吸收、散射、气泡和湍流效应等对水下无线光通信系统性能的影响,建立融合多重降质效应的水下无线光复合信道模型。基于Mie散射理论计算水下微气泡群的体散射函数、散射系数和散射相函数。湍流信道模型采用混合指数广义伽玛分布进行建模。随后,将复合信道对信号的衰减以及湍流噪声等效传递至光信号,推导出了复合信道在通断键控调制方式下误码率的封闭表达式。此外,研究了湍流强度、气泡数量、链路距离和海水水质等参数对误码率性能的影响。研究结果显示,随着链路距离的延伸,误码率线性增长,表现出退化趋势;港口海水因其较高浊度和丰富的悬浮颗粒,难以保证系统通信的可靠性。此外,气泡的存在和链路距离的扩展同样会显著加剧误码率的恶化。
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关键词
水下
无线光通信
多重降质效应
水下复合信道
MIE散射
系统误码率
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职称材料
复合海水信道偏移四相相移键控调制系统性能研究
被引量：
2
2
作者
杨祎
雷佳园
+3 位作者
王晓波
贺锋涛
刘妍
聂欢
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期195-207,共13页
水下无线光通信受到海水信道中吸收、散射和湍流的影响而降低了系统性能。目前的研究多独立地考虑衰减信道和湍流信道对信号特性影响,或者从理论公式上分析系统性能。本文采用更加符合真实信道特性的指数-广义伽马分布湍流信道模型,研...
水下无线光通信受到海水信道中吸收、散射和湍流的影响而降低了系统性能。目前的研究多独立地考虑衰减信道和湍流信道对信号特性影响,或者从理论公式上分析系统性能。本文采用更加符合真实信道特性的指数-广义伽马分布湍流信道模型,研究海水湍流信道下无线光通信偏移四相相移键控调制系统的误码率理论,建立了海洋湍流和衰减信道协同作用下的复合信道模型,通过模拟信号波形,统计误码率,对系统性能进行分析。结果表明,σ_(I)^(2)=2的强湍流下,具有载波特性的模拟信号优于开关键控调制的数字信号,且与二进制移相键控相比,偏移四相相移键控可获得约3 dB信噪比增益。σ_(I)^(2)=0.2的弱湍流下,水质衰减系数为c=0.151 m^(-1)的偏移四相相移键控系统在接收信号信噪比为20 dB时,可实现误码率在10^(-3)以下的50 m可靠通信。相同湍流条件下,误码率随链路距离增加成线性劣化。同时,海水水质对系统BER影响很大,湍流强度为σ_(I)^(2)=0.2,湍流相干时间τ_(0)=10 ms的纯海水信道中,接收信号信噪比为10 dB左右时,可实现误码率在10^(-3)以下的40 m可靠通信,而在沿海海水无法正常通信。
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关键词
水下
无线光通信
水下复合信道
模型
信号模拟
偏移正交相移键控
系统误码率
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职称材料
题名
基于多重降质复合信道的UWOC系统误码率性能研究
1
作者
张建磊
张鹏伟
朱云周
田雨欣
李婕妤
杨祎
贺锋涛
机构
西安邮电大学电子工程学院
中国科学院西安光学精密机械研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期195-206,共12页
基金
装备预研教育部联合基金(No.8091B032130)。
文摘
针对海水信道吸收、散射、气泡和湍流效应等对水下无线光通信系统性能的影响,建立融合多重降质效应的水下无线光复合信道模型。基于Mie散射理论计算水下微气泡群的体散射函数、散射系数和散射相函数。湍流信道模型采用混合指数广义伽玛分布进行建模。随后,将复合信道对信号的衰减以及湍流噪声等效传递至光信号,推导出了复合信道在通断键控调制方式下误码率的封闭表达式。此外,研究了湍流强度、气泡数量、链路距离和海水水质等参数对误码率性能的影响。研究结果显示,随着链路距离的延伸,误码率线性增长,表现出退化趋势;港口海水因其较高浊度和丰富的悬浮颗粒,难以保证系统通信的可靠性。此外,气泡的存在和链路距离的扩展同样会显著加剧误码率的恶化。
关键词
水下
无线光通信
多重降质效应
水下复合信道
MIE散射
系统误码率
Keywords
Underwater optical wireless communication
Multiple downgrading effect
Underwater composite channel
Mie scattering
System bit error rate
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
复合海水信道偏移四相相移键控调制系统性能研究
被引量：
2
2
作者
杨祎
雷佳园
王晓波
贺锋涛
刘妍
聂欢
机构
西安邮电大学电子工程学院
中国船舶重工集团第
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期195-207,共13页
基金
装备预研教育部联合基金(No.8091B032130)
水下信息与控制重点实验室资助项目(No.JCKY2021207CD02)
陕西省微波光子与光通信创新团队(No.2021TD-09)。
文摘
水下无线光通信受到海水信道中吸收、散射和湍流的影响而降低了系统性能。目前的研究多独立地考虑衰减信道和湍流信道对信号特性影响,或者从理论公式上分析系统性能。本文采用更加符合真实信道特性的指数-广义伽马分布湍流信道模型,研究海水湍流信道下无线光通信偏移四相相移键控调制系统的误码率理论,建立了海洋湍流和衰减信道协同作用下的复合信道模型,通过模拟信号波形,统计误码率,对系统性能进行分析。结果表明,σ_(I)^(2)=2的强湍流下,具有载波特性的模拟信号优于开关键控调制的数字信号,且与二进制移相键控相比,偏移四相相移键控可获得约3 dB信噪比增益。σ_(I)^(2)=0.2的弱湍流下,水质衰减系数为c=0.151 m^(-1)的偏移四相相移键控系统在接收信号信噪比为20 dB时,可实现误码率在10^(-3)以下的50 m可靠通信。相同湍流条件下,误码率随链路距离增加成线性劣化。同时,海水水质对系统BER影响很大,湍流强度为σ_(I)^(2)=0.2,湍流相干时间τ_(0)=10 ms的纯海水信道中,接收信号信噪比为10 dB左右时,可实现误码率在10^(-3)以下的40 m可靠通信,而在沿海海水无法正常通信。
关键词
水下
无线光通信
水下复合信道
模型
信号模拟
偏移正交相移键控
系统误码率
Keywords
Underwater wireless optical communication
Underwater composite channel model
Signal simulation
Offset quadrature phase shift keying
System bit error rate
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多重降质复合信道的UWOC系统误码率性能研究
张建磊
张鹏伟
朱云周
田雨欣
李婕妤
杨祎
贺锋涛
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
复合海水信道偏移四相相移键控调制系统性能研究
杨祎
雷佳园
王晓波
贺锋涛
刘妍
聂欢
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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