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蒙特卡洛仿真的水下激光通信信道特性

黄爱萍 张莹珞 陶林伟

黄爱萍, 张莹珞, 陶林伟. 蒙特卡洛仿真的水下激光通信信道特性[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 422004-0422004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0422004
引用本文: 黄爱萍, 张莹珞, 陶林伟. 蒙特卡洛仿真的水下激光通信信道特性[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 422004-0422004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0422004
Huang Aiping, Zhang Yingluo, Tao Linwei. Monte Carlo simulation on channel characteristics of underwater laser communications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 422004-0422004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0422004
Citation: Huang Aiping, Zhang Yingluo, Tao Linwei. Monte Carlo simulation on channel characteristics of underwater laser communications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 422004-0422004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0422004

蒙特卡洛仿真的水下激光通信信道特性

doi: 10.3788/IRLA201746.0422004
基金项目: 

国家自然科学青年基金(N2014KA0064);西北工业大学校基础研究基金(G2016KY0101)

详细信息
    作者简介:

    黄爱萍(1984-),女,讲师,博士,主要从事无线光通信系统的关键技术、激光探测技术的研究。Email:appleagz1@163.com

  • 中图分类号: TN929.1

Monte Carlo simulation on channel characteristics of underwater laser communications

  • 摘要: 针对海洋激光通信信道复杂多变的问题,利用理论分析和蒙特卡洛模拟方法详细研究了水下光通信链路的信道特性。采用波长为532 nm的蓝绿激光,分析了典型海水中的信道脉冲响应,研究了接收光强与海水类型、衰减长度、发散角、波束宽度、接收视角及孔径等重要参数的关系,并通过蒙特卡洛仿真实验进行验证。理论分析与仿真结果表明:清澈海域中,传输距离40 m时,可认为无码间干扰信道,接收端不需要复杂的信号处理算法;但在海港浑浊海域,时延扩展随着接收视角和发散角的增大而增大,从而降低信道的传输效率。当衰减长度小于等于漫射长度时,接收光强随接收孔径的增大而减小;但当衰减长度大于漫射长度时,接收光强随着接收视角的增大呈现先增后恒的趋势。因此,研究结果将对建立准确的水下无线光通信信道模型具有重要的参考价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-10
  • 修回日期:  2016-09-12
  • 刊出日期:  2017-04-25

蒙特卡洛仿真的水下激光通信信道特性

doi: 10.3788/IRLA201746.0422004
    作者简介:

    黄爱萍(1984-),女,讲师,博士,主要从事无线光通信系统的关键技术、激光探测技术的研究。Email:appleagz1@163.com

基金项目:

国家自然科学青年基金(N2014KA0064);西北工业大学校基础研究基金(G2016KY0101)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 针对海洋激光通信信道复杂多变的问题,利用理论分析和蒙特卡洛模拟方法详细研究了水下光通信链路的信道特性。采用波长为532 nm的蓝绿激光,分析了典型海水中的信道脉冲响应,研究了接收光强与海水类型、衰减长度、发散角、波束宽度、接收视角及孔径等重要参数的关系,并通过蒙特卡洛仿真实验进行验证。理论分析与仿真结果表明:清澈海域中,传输距离40 m时,可认为无码间干扰信道,接收端不需要复杂的信号处理算法;但在海港浑浊海域,时延扩展随着接收视角和发散角的增大而增大,从而降低信道的传输效率。当衰减长度小于等于漫射长度时,接收光强随接收孔径的增大而减小;但当衰减长度大于漫射长度时,接收光强随着接收视角的增大呈现先增后恒的趋势。因此,研究结果将对建立准确的水下无线光通信信道模型具有重要的参考价值。

English Abstract

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