通过大气-海水界面的激光脉冲模拟

针对大气-海水界面对光脉冲传输的影响,利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟三维海浪,从不同风级下的大气-海水界面模型得出有效波高H1／3的俯仰角期望值以及对应的反射率,并通过模拟光脉冲传输过程得出水下接收面光斑分布的统计数据。模拟结果表明:有效波高H1／3的俯仰角大约在0.5910 rad(即34°左右)时,对激光脉冲开始产生明显的影响;当风级增大到8级时,激光脉冲传输发生了剧烈的变化。     

激光在云层信道中传输的蒙特卡罗模拟

针对云层介质对激光传输有较强的吸收和散射作用,严重影响了激光对潜通信系统的应用范围这一问题,采用Monte Carlo法来模拟激光在云层中传输的过程。得出云层光脉冲的时间扩展特性和部分参数的模拟结果,为通信系统进行后期的分析和设计提供了一定的理论和实用价值。     

成像激光雷达大气消光系数的反演方法

针对成像激光雷达的应用背景,利用Klett 迭代方法求解水平路程激光大气传播的消 光系数,并采用Monte2Carlo 方法对典型应用背景下的接收信号进行了模拟,结果表明:采用该方法求解的消光系数的理论误差小于6 %;在考虑大气湍流起伏的情况下,消光系数的起伏变化明显,但是与理论模型的变化趋势吻合。     

自由空间光通信有效接收距离的分析与仿真

光通信因其方向性好,不易受干扰,且频谱无需申请等特点在工程实践中得到了广泛的应用.采用Monte Carlo仿真方法,对光通信中光的泄露进行了研究.对给定能量的激光,分析、仿真了接收距离与接收功率之间的关系,为工程应用提供了参考依据.     

一种基于高斯分布的光子传输模型建模方法

 虚拟模型与真实设备混合的仿真实验系统对虚拟模型提出了明确的实时性要求.现有的光子传输模型运行时间较长,不适用于对实时性要求较高的仿真实验系统.本文针对此问题,利用光子的群体特性来描述光子在多层平板型介质中的传输过程,采用高斯分布描述接收平面的光子,通过总光子数量和63.2%能量半径的计算结果得到接收平面的光子分布.实验结果表明,在相同的仿真条件下,本文方法与标准Monte Carlo光子传输模型相比变化趋势和数值基本吻合,而运行速度提高,可满足一般仿真实验系统的实时性要求.     

6H-SiC反型层电子迁移率的MonteCarlo模拟

用单电子Monte Carlo方法对6H-SiC反型层的电子迁移率进行了模拟,在模拟中采用了一种新的综合的库仑散射的模型,该模型考虑了栅氧化层电荷、界面态电荷、沟道电离杂质电荷的作用以及它们之间的相关性.Monte Carlo模拟的结果表明,当表面有效横向电场高于1.5×10⁵V/cm时,表面粗糙散射在SiC反型层中起主要作用,而当有效横向电场小于该值时,沟道散射以库仑散射为主.     

水平大气信道对圆偏振光偏振特性的影响

基于Mie散射理论利用偏振相关的Monte Carlo仿真方法对圆偏振光在水平大气中传输进行建模仿真。仿真结果表明:在大气能见度为5 km、传输距离为11.16 km条件下,接收光斑中心处保偏性能很好,且优于接收光斑边缘处保偏性能。进行了11.16 km水平大气链路左旋圆偏振光退偏实验,实验结果表明:在大气能见度为5~10 km,大气折射率结构常数Cn2=1.82510-13 m-2/3条件下,左旋圆偏振光经过长距离水平大气信道传输后偏振旋向不发生改变;接收光斑中心处保偏性能良好,优于接收光斑边缘处,和仿真结果趋势一致。     

基于非齐次Poisson过程的脉冲星到达信号的最大似然相位估计

假设探测器速度恒定且仅考虑信号的一阶多普勒效应,给出了X射线脉冲星光子流到达的非齐次泊松（Nonhomogeneous Poisson）模型。研究了信号的相位即脉冲到达时刻（TOA）估计的最大似然函数法（ML）,并推导了理论上的克拉美罗性能限（CRB）。最后,利用解析形式的脉冲轮廓函数,分别对Crab脉冲星和B1821-24脉冲星的相位估计进行了蒙特卡罗（Monte Carlo）仿真,对估计性能进行了分析和比较。研究和仿真实验表明:该分析方法能够有效分析X射线脉冲星的TOA误差估计,评估不同脉冲星的定时精度。      

移动终端应用极化分集时的性能评估

研究了MIMO通信中极化分集在移动终端的应用,通过在传统极化分集模型中加入来波的角谱分布,求解了正交极化接收的空间衰落相关性,最后用Monte Carlo法仿真了信道遍历容量随平均到达角、角度扩展以及天线偏离角的变化,并在体积受限条件下比较了空间分集和极化分集的信道容量,理论上验证了在体积受限条件下应用极化分集能较大的提高MIMO信道的传输容量.     

激光雷达视场角的研究

在激光雷达的研究中,接收机视场角是一个非常重要的参数.作者利用一种改进的半解析Monte Carlo方法对激光雷达接收信号进行了模拟.在作者的模拟中,采用Henyey-Grenstein函数的修正公式、加入权值以及放宽判决门限等方法来增进光子的利用效率.由计算结果可以看出,不同的接收机视场角使得接收信号波形有很大的差异.通过分析,我们认为接收机视场角FOV=20～30mrad时能够获得较佳的接收信号.