大气日盲紫外无线光组网技术研究

基于视距和非视距大气日盲紫外光通信的特点,阐述日盲紫外光散射信道的通信系统模型和链路模型,研究利用大气日盲紫外无线光通信进行组网的紫外安全、路径损耗、信道带宽、覆盖范围等规则,提出一种适合紫外无线光网络中信息传输的发送装置结构.     

紫外光非视距二次散射信道模型研究

基于单散射信道模型,结合大气散射传输理论,建立了二次散射模型。分析研究了紫外光通信时两种典型情况下的散射相函数,即瑞利散射和米氏散射。通过比较单散射模型与二次散射模型中的脉冲响应,验证了二次散射模型的合理性,并且在二次散射模型中加入了相函数对系统性能的影响,结果验证了紫外光非视距通信的可行性,并且得出不同天气对系统性能的影响,即雾天和雨天对紫外光非视距通信的影响较大。     

紫外光非视距通信的定向媒体接入控制协议

对基于紫外光非视距（NLOS）定向发送全面接收通信方式（MAC）协议进行了研究。首先根据紫外光NLOS通信的特点,推导出NLOS通信覆盖范围方位角的表达式;其次根据紫外NLOS通信时路径损耗特点和方位角表达式,对目前紫外NLOS定向发送全向接收的节点结构设计规则进行改进;然后提出一种基于角度感知的紫外光NLOS通信定向...     

新型紫外光非视距通信系统信道估计的研究

主要对紫外光非视距通信系统的信道估计做了研究,采用最小均方(LMS)算法,通过自适应滤波的方式估计了紫外光非视距通信信道的脉冲响应.在多种条件下比较了该系统有、无信道估计技术时的误码率,得出了基于训练序列的信道估计技术能改善紫外光非视距通信系统性能的结论.     

聚苯胺/三氧化钨复合薄膜的制备与性质

利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析。选取波长为260nm的紫外光, 分析了雾环境下对于不同的通信距离, 该紫外光的路径损耗与能见度的关系。结果表明: 在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下, 存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度; 同时, 分析并比较了0~2km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系, 并得到辐射雾环境更利于紫外光传输。     

无线紫外光通信组网链路性能分析

为了分析紫外光非视距通信组网链路性能,采用单次散射大气信道传输模型,对紫外光非视距通信的全向发送全向接收和定向发送全向接收两类工作模式进行了理论分析,并在链状和网格状的拓扑结构下分别进行了计算机仿真实验,对比分析了两类工作模式下网络的吞吐量、时延、抖动率、丢包率等性能.结果表明,在紫外无线光Mesh网络的通信中,采用定...     

非视距紫外光通信系统中霾衰减特性研究

为了研究霾环境下应用紫外光通信的系统特性,研究了霾粒子的物理特性及谱分布特性,利用散射理论分析了霾粒子在日盲紫外光波段的散射特性;并利用经典Luettgen单散射信道模型,研究了霾环境下非视距日盲紫外光传输的路径损耗特性。通过分析路径损耗与通信距离、能见度以及系统角度之间的关系仿真结果,得到了非视距紫外光传输系统中霾衰减的理论特性:在较短通信距离时,系统的路径损耗受天气状况（能见度）影响较大;能见度较好时,通信距离对路径损耗的影响将会突出,实际中应尽量选取能见度大于2 km的天气条件。文中的工作对设计霾天环境下紫外光通信系统及优化系统性能提供了一定的理论参考,同时对系统工程化实现也具有一定的指导意义。     

雾环境下非视距日盲紫外光通信链路路径损耗研究

利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析.选取波长为260 nm的紫外光,分析了雾环境下对于不同的通信距离,该紫外光的路径损耗与能见度的关系.结果表明:在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下,存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度;同时,分析并比较了0～2 km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系,并得到辐射雾环境更利于紫外光传输.     

紫外光室内传输系统设计与传输特性分析

以LED模组为光源、光电倍增管为光接收器设计了一种紫外光传输实验系统,利用该系统对波长为265nm的紫外光视距和非视距两种传输方式下的传输特性进行测试,并把测试结果和理论模型进行了对比分析。结果表明,室内紫外光传输满足在LOS方式下接收光功率与距离平方成反比、NLOS方式下接收光功率与距离成反比的关系,同时室内反射作用能够影响散射特性。设计紫外光通信系统时要综合考虑通信距离和功率的需求,留出足够功率裕量。研究结果为紫外光通信系统的设计提供了参考。     

大气紫外光近距离通信的研究

利用日盲区紫外波段的光在大气中的传输特性来进行通信可以有效地解决实现抗干扰非视距近距离通信这一难题。介绍了紫外光通信系统的技术构成以及工作方式和原理,并分析了大气对紫外光通信的影响。由于大气中臭氧吸收日盲区（200～300nm）的紫外辐射,用日盲区的紫外波段进行通信可以使通信不受到太阳光的干扰,紫外光是利用它的散射特性来进行通信的,是一种新颖的通信模式。也正是它的散射特性使它可以绕过障碍物,克服其他自由空间光通信必须工作在可视距方式的弱点,实现近距离通信。     

无线紫外光非视距通信网络的连通性能研究

研究了空间角度对无线紫外光非视距(UV-NLOS)通 信系统连通概率的影响。仿真分析了500个节点均匀分布的网络处于1-连通状态时收发仰角 对网络性能的影响,并分析了 OOK和PPM调制方式下网络节点密度、通信覆盖范围、数据传输速率和发送功率等网络性能参 数。结果表明,网络处于1-连通状态时,PPM调制方式能获得比OOK调制方式更好的网络连 通性能;相同调制方式下,定向发送-垂直接收比垂直发送-垂直接收场景下网络性能更佳 ;定向发送-定向接收场景下,收发端仰角均为小角度时各网络连通效果更好。     

无线紫外光Mesh网络技术研究

具有低背景噪声和散射传播特点的无线日盲紫外光通信技术成为人们关注的热点,利用无线Mesh网络技术能充分发挥日盲紫外光通信的优势。本文介绍了日盲紫外光通信的特点,分析了无线Hesh网络采用定向天线的优势和带来的问题,研究了无线紫外光Mesh网络的关键技术,包括定向转发结构模型、单向链路的产生、定向路由技术和可靠性路由技术等。     

网络编码在战术数据链中的应用

信息全网广播是战术数据链中的典型通信模式,主要用于语音广播、指控数据分发、战场态势共享等应用。这里针对非视距作战场景,在战术数据链中继扩展模式下研究网络编码的应用,改变原有数据链中继节点存储转发模式为合并转发模式,提出了固定时隙合并和机会时隙合并方案。仿真和分析表明,提出的方案能够大大提高信息全网广播成功率,并且在N个数据节点和单跳中继节点场景下节约网络带宽1／2N。     

大气湍流中直升机助降紫外光引导调制研究

为了研究大气湍流中不同调制方式对无线紫外光通信系统的性能影响,基于紫外光非直视通信模型,理论推导了弱湍流条件下开关键控、脉冲位置调制的误比特率。采用紫外光引导直升机助降模型,在不同调制方式下仿真分析了发射功率、通信距离、发散角、接收视场角、收发仰角对误比特率的影响。结果表明,不同调制方式的误比特率随着发射功率、发散角、接收视场角的增大而不断减小,随着通信距离、收发仰角的增大而增大; 在相同条件下,脉冲位置调制比开关键控的误比特率更低,而且随着调制阶数的增加,误比特率会越来越小。这一结果对提高紫外光通信系统在大气湍流中的抗干扰能力具有一定的应用价值。     

Path loss of non-line-of-sight ultraviolet light communication channel in polydisperse aerosol systems

Performance of non-line-of-sight (NLOS) ultraviolet (UV) communication is closely related with the system geometry, the communication range, and the atmospheric parameters. In this paper, we implement a full numerical analysis of the relations of path loss of NLOS UV communication with these factors using the Mie scattering theory and the Monte-Carlo method. In the numerical simulations, the actual polydisperse aerosol systems are used as the transmission medium. Since for the actual aerosol systems the atmosphere conditions may be similar within a short period, the path loss may be exclusively determined by the atmosphere visibility. Hence, we build a relation between the path loss of the communication channel and the atmosphere visibility. Simulation results reveal that for a relatively small communication range, the path loss increases with the visibility. On the other hand, low elevation of the transceiver may reduce the path loss. Our simulation results are useful for the evaluation of performance of the real NLOS UV communication systems.     

一种基于通信协议的RF无线通信

针对现有智能电子产品中无线传输效率低、可靠性不高的问题,以433.92MHz RF（Radio Freqency）发送模块和接收模块为例,提出了一种基于通信协议的点对点单向无线传输模式.介绍了其工作原理和主要特点,给出无线通信协议数据传输模式、接收和发射步骤.基于ATMAGE8单片机进行设计开发,提供了部分设计程序.通过在机器人上的测试,无线传输模块工作稳定可靠,达到预期设计目标.     

室内带金属家具环境的电波传播特性研究

射线跟踪方法是研究室内复杂环境电波传播特性的有效技术。基于改进的入射及反弹射线法和镜像法研究了室内有金属家具的电波传播特性,仿真结果与已知文献测量结果对比,一致性良好,证明了该方法在室内复杂环境预测电波传播特性的正确性和有效性。仿真结果表明：（1）视距传播（LOS）绕射对接收功率贡献很小,可以忽略;非视距范围内（NLOS）绕射贡献较大,不可忽略,三次反射对整个室内的接收功率影响都很小。（2）金属家具的存在导致了视距范围内接收功率的剧烈波动,非视距范围内的接收功率波动不明显。（3）有金属家具房间的均方根时延变化幅度大。（4）到达角在空房间中近似于均匀分布,加入金属家具后,在视距范围内波动剧烈。（5）受到达角的影响,多普勒频移变化情况与到达角分布一致。分析结果为室内有金属家具环境的无线通信系统设计提供了有效的理论依据。