自由空间光通信和混合自由空间光通信／射频系统的可用性分析

自由空间光通信（Free Space Optics，FSO）是一种视距范围内的自由空间激光传输技术。由于信道吸收和散射的影响，单FSO链路系统由于受到云的阻碍，其可用性就会下降。与此相反，射频信号（Radio Frequency，RF）不易受云的影响，因此，混合FSO／RF系统的可用性就会得到显著提高。混合FSO／RF系统提供了很高的无线宽带连接和服务质量，尤其适合高速率传输的新型网应用。     

影响自由空间光通信的几个重要因素及解决方法

介绍了大气衰减、大气闪烁以及因摇摆、晃动造成的光束偏离等诸因素对自由空间光通信(FSO)的影响以及相应的解决方法.在上述诸因素当中,大气闪烁影响较小,大气衰减的影响最为严重,采用开放的60GHz微波与FSO有机的结合可有效地解决大气衰减造成的影响.摇摆、晃动、漂移对FSO造成的影响也不容忽视,ATP技术的采用是一种不错的解决方法.     

云层对自由空间光通信传输特性影响

通过对高云和冰水混合云的分析,提出了适合大气信道的链路模型.在此基础上讨论的云层的衰减情况,并与大雾做了比较.结果表明,水云的光学厚度随冰水容量比的增加而降低,冰云的光学厚度却呈增长趋势,随着云层厚度的增加,接收端功率呈指数迅速递减.     

无线光通信大气信道特性测试方法研究

大气信道是影响无线光通信质量的主要方面,为了全面掌握目前出现的信道测试方案,采用归纳总结和对比分析的方法,并结合实际测试,对信道测试方法进行研究。从大气衰减效应、光强闪烁效应以及光束漂移效应三方面测试内容出发,研究了各自运用的测试方法,并给出了相应的示意图,同时对比分析各自的优缺点,为采取合适的大气信道测试方法提供理论依据。     

自由空间光通信技术

回顾了自由空间光通信技术的发展历史,分类阐述了大气光通信、卫星间光通信、星地光通信的关键技术及发展现状,重点分析了其中的大气光通信技术。     

自由空间光通信的现状与发展趋势

对自由空间光通信技术的基本特点作了归纳;简要介绍了自由空间光通信技术在国外、国内的研究现状;从应用的角度出发阐述了自由空间光通信技术研究的几个方向和发展趋势。     

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.     

自由空间光通信的Fast QC-LDPC编码

自由空间光通信(FSO)系统采用大气信道作为传输媒介,而大气湍流效应引入了与信号强度相关的乘性噪声。为了消除乘性噪声所引起的信号衰落,引入了低密度奇偶校验码(LDPC),作为一种具有稀疏矩阵线性且性能接近香农(Shannon)限的号码,目前已有的研究成果都集中在高斯信道和瑞利信道上。根据大气信道的特点,主要针对对数正态分布和K分布,构造一种特殊的QC-LDPC码,推导对数似然比(LLR)。最后经置信译码(BP)结果显示,随着信噪比(SNR)的增加,系统误码率(BER)明显下降。由此可知,LDPC信道编码技术能够有效地改善FSO系统的性能。     

自由空间光通信

对自由空间光通信技术的基本特点作了归纳;简要介绍了自由空间光通信技术优势及发展前景;从应用的角度出发阐述了自由空间光通信技术研究的几个方向和发展趋势。     

雾天环境中激光传输的衰减特性研究

根据辐射雾和平流雾中含水量和能见度的经验关系,分析了雾天气对激光大气传输衰减的计算公式,并对三种常用的雾衰减经验模型进行Matlab数值仿真,得出了激光衰减系数和雾天气能见度的关系。最后,针对三种半经验模型所存在的缺陷,通过Mie散射理论提出了一种包含测量距离、接收器视场角等信息的新的经验公式。     

近中远红外光在雾中的传输损耗研究

利用光子追踪法建立了红外大气信道传输模型,并给出传输损耗理论表达式。分别采用朗伯-比尔定律和蒙特卡罗仿真方法计算传输损耗,并将两个结果进行对比分析。结果显示,在能见度较低,通信距离较近时接收机接收到的散射能量不能被忽略。分析了近红外、中红外及远红外在不同能见度、通信距离下的传输损耗。结果显示,在辐射雾条件下,波长为10.6μm的远红外光传输损耗最小;在平流雾条件下,能见度小于200 m时,波长为0.85μm的近红外光传输损耗较小,能见度大于200 m时,波长为10.6μm的远红外光传输损耗最小。     

紫外光在雨中的传输衰减研究

针对目前雨中衰减模型在紫外光波段的适用局限性,介绍了考虑雨滴对光传输的遮挡作用时光的传输衰减模型,通过与Modtran数据及相关文献比较验证了模型在紫外光波段的适用性,分析了降雨时影响紫外光衰减的主要因素,表明降雨时能见度对紫外光的衰减影响较大,并结合实际的降雨情况考虑能见度的影响提出了紫外光在雨中的传输衰减计算模型。     

肌肉组织超声传输衰减特性的研究

探讨超声对肌肉组织超声传输特性。采用脉冲反射法,对肌肉组织沿纤维不同方向传播速度及其衰减规律进行研究。结果表明,对于肌肉组织,超声在顺纤维方向传播时,声速较大;在横纤维方向传播时,声衰减系数较大;水分含量多少对肌肉组织声速影响不大,而对衰减系数影响较大,其变化是影响组织声衰减的主要因素。这表明肌肉组织超声传输衰减特性具有随纤维方向结构变化特征,对研究生物软组织声学特性及其临床应用具有参考价值。     

卫星广播通信中的雨衰减研究及抗衰落策略

本文介绍了影响I0GHz以上频段卫星广播通信系统面临的主要电波传播问题,重点介绍了无线电气象、雨衰减统计预报、雨衰减动态特性等方面的研究进展.基于我国统计数据建立的电波环境数字地图是进行可靠电波传播效应预测的基础,新提出的雨衰减统计预报模式具有更高的预测精度,基于我国站点实测数据建立的衰落斜率预报模型更能符合我国区域的电波传播特性.文章对当前主要的抗衰落策略进行了介绍和对比.在高频段卫星广播通信系统中更合理的利用电波传播研究成果,采用合理的抗衰落策略,可以优化系统设计和资源配置、提高系统性能.     

一种多光束发射和接收FSO系统的信道建模方法

在单光束发射和接收无线光通信(FSO)系统中,目前人们普遍接受的是光强闪烁在强湍流下服从负指数分布,在弱湍流下服从对数正态分布,而在强弱湍流下都适用的Gamma-Gamma分布则是研究的热点。在这几种分布的基础上,将它们推广到多光束发射和接收FSO系统,分别推导出了基于对数正态分布、负指数分布以及Gamma-Gamma分布的多光束发射和接收FSO系统的光强闪烁概率密度分布函数,建立起多光束发射和接收系统光强闪烁信道模型,并对基于负指数分布的多光束信道模型与通信距离、激光波长、接收孔径以及收发天线数目等参数的相互关系进行了具体的仿真分析。这对多光束发射和接收FSO系统的理论分析和系统设计具有一定的指导意义。     

卫星通信链路中的雨衰动态特性分析

雨衰是高频段(Ka、V等)卫星通信链路传输损耗中的一个重要因素。在进行系统工程设计时,低可用度系统需要预留一定的雨衰余量,高可用度系统需要采取自适应抗雨衰措施。卫星通信向高频段发展是未来趋势,因此,有必要研究雨衰的动态特性,为抗雨衰技术的有效性设计提供依据。介绍了雨衰的动态特性和国内外的一些研究成果,并结合我国某地实测数据进行了分析。     

Ka频段卫星通信系统降雨衰减分析

Ka频段卫星通信因其具有可提供的带宽大(3.5GHz)、通信容量大、波束窄、终端尺寸小,轨道平面内可容纳的卫星多和抗干扰能力强等优势成为未来卫星通信的必然趋势。Ka频段卫星通信面临的一个巨大挑战在于它受气象因素的影响大,这一度使研究人员认为Ka频段卫星通信是不可能实现的。降雨、闪烁、大气吸收等因素都会导致Ka频段地空链路信道质量的恶化。根据Ka频段卫星通信的特点,分析了降雨衰减的特性,提出了几种抗雨衰的办法。     

舰载Ku波段卫星通信雨衰分析及解决措施

雨衰是影响Ku波段卫星通信系统传输质量及系统性能的主要因素之一.本文介绍了Ku波段卫星通信中雨衰产生的机理及其对卫星信道的影响,并提出了有效减少雨衰对Ku波段卫星通信不利影响的策略.     

Frequency Scaling of Rain Attenuation for Satellite Communication Links

One year of copolarized signal data from the OLYMPUS satellite's 12, 20, and 30 GHz beacons were examined for frequency scaling of attenuation. The statistics of the ratios of attenuation in dB for the frequency pairs 30/20, 20/12, and 30/12 GHz computed at each 0.1 s-sample instant were found to be nearly independent of fade depth. It was found that attenuation in dB scales with frequency to the 1.9 power. Also, attenuation ratios computed from the separate statistics of attenuation at each frequency for the same level of occurrence are very close to those found from instantaneous attenuation ratios