无线光通信系统大气信道特性的分析研究

介绍了大气激光通信的基本原理、关键技术和应用领域;分析了大气信道对无线光通信系统的影响,着重分析大气的衰减效应和大气的湍流效应;指出在我国特定地区进行大气信道测试的必要性;最后介绍和分析了大气信道特性的主要测试方法.     

随机大气信道对激光信号传输影响的分析

首先介绍了激光信号通过随机大气信道时,大气中的气体分子和大气气溶胶离子、尘埃、雾、雨、霾等对激光信号的吸收和散射效应,造成了对激光信号的能量衰减,接着分析了大气湍流效应对光信号传输的影响,即光束的闪烁、弯曲、分裂.最后,对于不同大气条件下激光信号的传输进行了实验研究,给出了在同一时刻的不同天气条件、在同一天的不同时刻及不同能见度条件下的测试结果,并就实验现象进行了分析.所得到的结果很好地反映了理论分析,为大气通信提供了一定的指导.     

天气对大气激光通信信道的影响

大气激光通信由于其通信信道的开放性.容易受到不同天气情况的影响.本文分析了激光在大气中传输时的影响因素.并通过长期测试实验,得出不同天气类型与大气激光通信质量的关系,总结出了影响大气激光通信信道的不同天气类型.     

一种大气激光通信信道测试系统的设计

介绍了一种大气激光通信信道测试系统的设计方案,并使用该系统在桂林进行了长期的大气信道测试。通过对测试数据的处理分析,给出了天气状况与FSO设备通信质量的关系。     

大气湍流模型与大气信道模型的研究与展望

为了克服大气湍流效应对无线光通信系统性能的影响，必须建立能准确描述大气折射率起伏的湍流模型。总结了国内外学者在大气湍流模型方面的研究进展，对不同大气湍流模型的理论建立进行深入分析并对比了其适用范围，同时介绍了在实际大气湍流中实验测量所建立的大气信道模型，最后对大气湍流模型的发展趋势进行了展望。     

自由空间光通信在大气信道下的通信性能分析

大气信道环境是影响自由空间光通信性能的主要因素。针对近地激光通信和星地激光通信2种应用场景,分别对雾、雨、雪等近地环境下的大气衰减信道,以及压强、速度和温度星地环境下的大气湍流信道进行了理论建模,并对2种通信信道下的误码率进行研究,对比了不同调制格式在Gamma-Gamma分布信道模型下的通信性能。通过理论推导和系统仿真,分析了大气透射率、大气折射结构系数以及信噪比对通信距离与通信性能的影响。仿真结果表明,短距离通信时采用适当的较高调制格式能有效地抑制大气湍流的影响。     

斜程湍流大气光通信信道的单光子轨道角动量

研究了基于单光子轨道角动量技术的量子光通信系统的大气湍流效应,动用Rytov近似和修正von Kamm折射率起伏谱,建立了单光子轨道角动量斜程湍流大气通信信道中轨道角动量l的测量概率理论模型。本文同时给出了量子信道的单光子轨道角动量平均值l=〈l〉的计算关系。     

大气衰减效应对光通信影响及仿真分析

为了准确把握近地光通信时大气因素的作用机制和影响效果,有效提升通信质量,考虑针对首要影响因子——大气衰减效应进行建模、分析和仿真。首先细化了衰减效应分类,然后结合大气参数和类别特点建立了相关描述模型;在此基础上,利用大气窗口下的光通信常用波段进行了模型仿真和分析。主要结果表明,长波长激光和高海拔通信有利于光通信的进行,而大高差斜距通信模式则需要规避。这些结论的得出为大气光通信信道模型的建立以及光通信的开展提供了参考和依据,具有一定的指导意义。     

大气激光通信系统数学仿真方法研究

基于大气光学理论与激光通信技术,总结了大气激光通信信道特点和模型公式组,改进科学计算软件中的图形化编程模块,设计了一套大气激光通信数学仿真系统,可供光端机开发、研究信道编码、分析大气信道特性及光通信系统计算机辅助设计时使用。     

无线光通信收发机系统设计与实现

无线光通信系统适合大气随机信道传输,对该系统进行了模拟和数字信道的大气无线激光多媒体通信测试试验。该设计能够有效地补偿大气随机信道对传输信号的衰减损耗,提高系统的通信质量。     

大气透过率测量方法的研究

在测量目标的红外辐射特性时,测量路径上的大气衰减是影响测量精度的一个重要因素.针对试验场条件下难以提高目标红外辐射能量测量精度的问题,对大气透过率的测量方法进行了分析研究,提出了在外场环境条件下实际测量大气透过率的一种方法.     

High‐resolution compressive channel estimation for broadband wireless communication systems

Broadband channel is often characterized by a sparse multipath channel where dominant multipath taps are widely separated in time, thereby resulting in a large delay spread. Accurate channel estimation can be done by sampling received signal with analog‐to‐digital converter (ADC) at Nyquist rate and then estimating all channel taps with high resolution. However, these Nyquist sampling‐based methods have two main disadvantages: (i) demand of the high‐speed ADC, which already exceeds the capability of current ADC, and (ii) low spectral efficiency. To solve these challenges, compressive channel estimation methods have been proposed. Unfortunately, those channel estimators are vulnerable to low resolution in low‐speed ADC sampling systems. In this paper, we propose a high‐resolution compressive channel estimation method, which is based on sampling by using multiple low‐speed ADCs. Unlike the traditional methods on compressive channel estimation, our proposed method can approximately achieve the performance of lower bound. At the same time, the proposed method can reduce communication cost and improve spectral efficiency. Numerical simulations confirm our proposed method by using low‐speed ADC sampling. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

环境因素对红外相机成像质量的影响浅析

针对红外航空相机所处的工作环境进行了研究,指出相机在高空工作时,温度和大气压力的变化会使相机的像点产生变化,导致相机离焦,从而影响相机的成像质量。总结了关于温度和大气压力对相机成像质量的影响的规律。针对相机工作环境的特点,分别分析了温度变化和大气压力变化引起相机离焦的规律,提出了近似计算方法,并对其进行了试验验证。对于不同种类的相机提出了相应的调焦补偿方式,对红外相机的研制工作具有一定的参考价值。     

A methodology to extract the channel current of permeable gate oxide MOSFETs

A methodology to extract the channel current of MOS transistors in the presence of high gate leakage current is presented. The methodology is based on the partitioning of the gate current among the source and drain terminals and it is well suited for devices featuring ultrathin gate oxide and long channels, as those typically employed for mobility measurements. The proposed procedure is compared with the existing method based on a 50%-50% source/drain partition of the gate current, and the dependence of the extraction error associated with these two methods on channel length and bias conditions is studied in detail. It is found that the extraction error is weakly dependent on gate-source and drain-source voltages.     

近地面大气相干长度值对比实验分析

在进行大气湍流强度、激光大气传输的研究时,大气相干长度是一个非常重要的参数.为了确定大气相干长度仪系统测量的A类不确定度,验证差分像运动法(DIMM)所测得的大气相干长度的可靠性,在相同传输路径上,分别运用差分像运动法和湍流积分法测量大气相干长度值.两种方法测量结果在量级和时间趋势上基本一致,两种方法得到相互验证.同时分析了两种测量方法得到的大气相干长度值存在差异可能的原因.大气相干长度仪的A类测量不确定度是通过贝塞尔法来计算的.通过实验可以得出,该大气相干长度仪系统的平均相对扩展测量不确定度小于20%.大气相干长度仪系统具备较高的可靠性,能够为大气光学传输的应用提供有价值的参考.     

多端口T/R组件的单通道噪声系数测试方法

多端口T/R组件输出端口的噪声由各个通道共同决定,要测试单独通道的噪声系数非常困难。提出了一种基于衰减器改变的多端口TR组件单通道噪声系数测试方法,消除了其他通道的噪声影响,实现了对单独通道噪声系数的测试。通过测试一个8通道T/R组件的各个通道噪声系数,与单独通道测试结果进行了对比,两种方法测试结果最大差异为0.08 dB,验证了该方法可以很准确地测量多端口网络的单通道噪声系数。     

有线电视网络多频道动态分配机制的改进

在有线电视网络标准中,DOCSIS提出了优先权的思想和许多保障机制,利用给与不同Cable Modem(CM)不同的优先权,保证那些等级较高的使用者可以得到较高的传输效能.这里探讨了DOCSIS1.1对QoS的支持,提出了一个在CM频道配置过程中加入优先权机制的方法,利用两个机制来确保有线电视网络的所有CM能得到一个最佳的分布,首先利用一个更改后的频道分配机制来确保CM能得到最佳的分布,而当频道的状况由于CM数量或流量的改变而产生变化时,便利用另一个频道平衡机制,来平衡各频道的流量和各频道中CM的数量.     

一种实用的基于导频的空时编码OFDM系统信道估计方法

该文研究了在多径衰落信道情况下的基于导频的空时编码OFDM系统的信道估计方法,包括基于DFT的LS,LMMSE算法,提出了一种实用的估计方法,该方法通过优化设计的导频符号避免了复杂的矩阵求逆计算,大大降低了LS,LMMSE算法的复杂度和运算量,在性能上接近理想信道信息情况下的性能。     

电力线仿真系统的FPGA设计与实现

电力线通信设备的研发需要一种标准化的测试平台对电力线信道进行实时仿真,通过信道传输特性和各种噪声进行全面的测试和验证,而目前缺乏这样的平台。文中对电力线信道传输特性和噪声进行了深入研究,并在此基础上提出了一种基于硬件的电力线仿真系统实现方法。使用Matlab仿真验证了该算法的可行性以及使用FPGA硬件实现的实用价值。     

基于分集接收技术的相干大气激光通信系统性能分析

分析了独立的双伽马衰落信道下采用分集接收技术的相干光通信系统的平均输出信噪比(SNR)、通信中断概率和平均误比特率。首先,利用多项式定理推导平均输出SNR的精确表达式;其次利用正随机变量的平均值不等式推导出SNR下界的概率密度函数(PDF),并进而得出通信中断概率和外差同步二进制相移键控(BPSK)平均误比特率的联合上界。回避了直接求取SNR的PDF,降低了性能分析的复杂度。结果表明,分集接收有效地克服了大气湍流对系统性能的影响,且分集路数越多,性能改善越明显,但强弱湍流区的性能差异也越大;所得到的性能上界与已有的Monte-Carlo模拟结果十分接近。