非视线光散射通信的大气传输模型

利用大气对光的散射作用可以实现非视线通信.在单次散射假定下,研究了非视线光散射通信系统的大气传输模型.利用该模型分析了光源发散角、接收视场和收发仰角等系统几何参数与接收散射光能量之间的关系;重点讨论了大气分子散射和气溶胶散射各自对接收散射光能量的贡献.结果表明当系统的收发仰角较大时,接收光能量主要来自大气分子散射;反之,气溶胶散射则成为接收光能量的主要部分.对于工作在日盲紫外光谱区的非视线通信系统,增加接收视场可以有效地增大系统的信噪比.发现在两种典型的收发仰角情况下,接收散射光能量随光源发散角的变化趋势是相反的,这说明光源发散角要根据实际的应用场合设计确定.     

基于非视线红外激光大气散射通信技术研究

为了实现非视线激光大气散射通信,根据米氏散射理论,建立了非视线通信链路模型,研究了1.06m激光的大气散射通信技术,分析了激光接收功率、激光发射功率、激光发散角、接收视场、探测器灵敏度、发射机倾角、接收机倾角、大气衰减和通信距离的关系,并搭建了试验原理系统,进行了1km距离的散射通信试验,获得了激光散射信号。结果表明,在一定的天气条件下,采用波长为1.06m的红外激光进行信号传输,有望实现远距离的大气散射通信。     

非视线光传输模型的研究状况

对非视线光传输模型进行了综合评述.简单介绍了视距情况下的大气辐射传输模型Lowtran、Modtran和Fascode,阐述了非视线光传输的单次散射模型、蒙特卡罗法、离散坐标法的原理、方法,分别编写相应程序并进行对比,结果表明:单次散射模型的解析解形式简单、操作方便且计算速度快,但对条件要求较苛刻,与实际误差较大;Monte Carlo模型真实地模拟光子在散射介质中的传输行为,但它的运算量较大且收敛速度慢,使用指向概率法改进后的模型在运算速度和收敛性方面都显著提高;离散坐标法在处理有散射的辐射传输以及复杂边界的问题具有一定的优势,对该模型进行初步探索,发现模拟大范围辐射传输时对计算机内存要求很高.     

非视线大气散射传输仿真研究

利用非视线单次散射激光大气传输模型分析了工作在日盲紫外光谱区的激光散射通信系统接收机、发射机的收发视场、俯仰角以及传输距离等几何参数对系统路径传输损耗的影响。计算结果表明,发射机的视场变化对路径传输损耗几乎没有影响,接收机视场的大小对系统性能的影响很大,在发射激光功率不变的情况下,增大接收机的视场可以显著地提高接收机的信号强度,减少系统的路径传输损耗,但在实际应用中受到一定的限制。发射机的仰角变化对系统的影响较大,而接收机的仰角变化对系统的影响相对较小。     

非视线单次散射大气传输模型研究

为了研究波长为1.06μm的红外激光散射通信系统各种几何参量对系统性能的影响,利用非视线单次散射大气传输模型分析了接收机、发射机的收发视场、俯仰角以及传输距离等几何参量对接收机接收功率和路径传输损耗的影响。结果表明,增大接收机的视场可以提高探测到的散射光信号功率,而增加发射机的发散角则基本不影响接收到的信号功率;在其它参量不变的情况下,增大接收机或者发射机的仰角都减小了接收机的探测到的信号功率;在散射角和传输距离一定的情况下,适当地降低发射机的仰角可以提高接收机探测到的散射光信号功率。这些结果对系统设计有一定的参考价值。     

非视线"日盲"紫外通信的大气因素研究

非视线紫外光通信技术是一种新兴的基于大气散射和吸收的光通信技术。本文介绍了非视线紫外光通信的特点以及影响非视线紫外光通信的主要大气因素(吸收和散射),又由于散射的作用而产生多径传输效应。通过讨论计算得出大气成分和天气状况对紫外光的大气传输影响较大。     

非视线紫外光散射通信的信道特性

在单次散射条件下,研究了非视线紫外光散射通信系统的信道特性.分析了传输损耗与光源发散角、接收视场和收发仰角等系统几何参数之间的关系,结果表明传输损耗随收发仰角的增大而增大,增加接收视场可以降低损耗;针对两种不同情况讨论了损耗随光源发散角的变化关系,发现发散角对损耗的影响较小,可根据应用场合适当确定.研究了信道的多径传输现象及其对系统性能的影响,结果表明多径传输引起的脉冲展宽将导致码间干扰的产生,限制系统的通信速率,并定量讨论了NRZ码和RZ码两种情况下码间干扰的影响,发现相对于NRZ码,采用RZ码可以有效地减轻码间干扰,获得更高的通信速率.     

激光脉冲水下传输时域展宽的蒙特卡罗模拟

建立蒙特卡罗模型模拟光子的水下传输,研究了激光脉冲水下传输后时间扩展特性,分析了传输距离、光接收面尺寸等系统参数以及海水介质不对称因子、海水有效衰减系数等水质条件对脉冲时间扩展特性的影响,模拟结果表明:传输距离越大,激光脉冲的时间宽度越宽;光接收面积越大,脉冲时间扩展越严重;海水的前向散射性越强,脉冲的时间宽度越窄;海...     

基于蒙特卡罗方法的通信系统误码率的仿真

本文利用蒙特卡罗方法原理仿真验证了通信系统在采用GMSK、QPSK的调制方式下,受高斯白噪声信道影响的误码率;进一步阐明了蒙特卡罗方法的原理与其在通信系统中的应用;通过仿真可以得到蒙特卡罗方法与理论推算的结果基本一致.说明可以利用该方法分析验证通信系统的设计.     

激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响.结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某一特定深度时,偏振激光将变成完全非偏振光.海水中分布的大小不一的微粒是海水退偏振作用的主要原因,同时海水的表观光学性质对海水的退偏振作用有着很显著的影响,随着海水总体衰减系数的增大,偏振激光完全退偏的传输距离变短.     

用Monte Carlo方法模拟光在双层生物组织中的传播

利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟了光在两层具有不同光学参数的组织中的传输。详细讨论了组织间的吸收系数、有效散射系数和各向异性因子ｇ的差异对漫反射率、漫透射率和光强的纵向分布的影响，分析了光强分布变化的原因     

基于蒙特卡罗法的测绘相机标定误差分析

针对测绘相机坐标系与其立方镜之间关系的标定方法,建立了两坐标系间的转换矩阵,分析了在测量中引起的误差源,并基于建立的数学模型,利用蒙特卡罗法对这些误差进行了精度分析.使用Matlab进行了相关模拟与解算,给出了误差分析结果及误差曲线,得到了各误差在整个误差链中的权重,为后期实验打下了基础.误差分析结果表明,该方法的标定精定可以满足总体标定要求,具有实用价值.     

基于蒙特卡洛方法的线性混合效应状态空间模型

针对线性混合效应状态空间模型中的状态估计问题,提出了一种新的统计推断方法,在假设总体参数已知及个体随机效应未知的情况下,通过卡尔曼滤波算法与序贯蒙特卡洛算法的结合,实现了对模型中状态的估计。最终在实际模型产生的模拟数据的基础上,通过文中所提算法与卡尔曼滤波算法的实例比较,验证了该方法的有效性。     

用蒙特卡罗法研究面光源在血液中的传播

用蒙特卡罗法模拟了光斑半径为0.1cm的633nm激光光源的玻璃-血液=玻璃3层样品结构中的传播,详细地讨论了漫反射率和总透过率与血液厚度的关系以及不同厚度血液其漫反射和总透过的径向强度分布。结果表明：血液的漫反射率很小且厚度达到0.08cm后,漫反射率就基本稳定;总透过率随血液厚度的增大而减小,当血液厚度达到0.10cm后,血液就基本不透光了;漫反射和总透过的径向强度主要分布的高斯光斑范围内。     

多普勒激光雷达回波信号的蒙特卡罗模拟

为了研究光在复杂几何形状和非均匀介质,尤其是激光在大气中的多次散射传输问题,采用半解析蒙特卡罗方法,对不同气象条件和系统参量下的激光雷达回波信号进行了数值模拟,得到了相对回波信号随时间变化的分布曲线,并分析了接收机视场角对回波信号的影响。结果表明,当接收视场角较小时,回波信号曲线与单次散射曲线近似重合,随着接收视场角的增大,单次散射作用减弱,多次散射作用增强。     

基于BP神经网络-Monte Carlo法的结构可靠性分析

提出通过人工神经网络拟合极限状态函数的方法来解决结构可靠性问题。根据多层神经网络映射存在定理,对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用含有一个隐含层的BP网络来逼近。应用此定理,通过人工神经网络拟合极限状态方程,借助神经网络的函数映射关系产生大量的极限状态函数值,作为下一步的分析数据。此过程并不像Monte Carlo法时每一点都做确定性计算,因而达到减少计算工作量的目的。该方法仅采用Monte Carlo法随机抽样的思路,对大范围的数据进行概率分析,通过概率分析得到极限状态函数值的均值和标准差,以便求得结构系统的可靠性指标,进行结构系统可靠性分析。     

基于顺序蒙特卡罗方法的窄带MIMO信道盲跟踪

目前流行的空时处理技术的关键假设在于接收机已知MIMO信道状态信息,而MIMO信道是时变的,所以如何跟踪MIMO信道就变得十分重要。该文提出了一种基于顺序蒙特卡罗技术的窄带MIMO信道盲跟踪方法,仿真结果表明该方法能够很好地跟踪信道。