研究目的
研究振动对城市自由空间光通信（UFSO）系统的影响，并提出一种双高斯（B-G）分布模型来描述振动的UFSO信道。
研究成果
提出的双高斯模型准确刻画了振动引起的UFSO信道中接收光功率波动的统计特性。该模型的简洁性有利于进一步分析评估UFSO系统性能，有助于开发稳健的UFSO链路。
研究不足
该研究仅限于室内振动效应模拟，未能完全复现复杂的城市环境。B-G模型在所有实际条件下的适用性尚未得到验证。
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城市自由空间光通信系统中振动效应的建模与实验研究
DOI：10.1109/jphot.2019.2945695
期刊：IEEE Photonics Journal
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
自由空间光通信（FSO）作为最后一公里技术，在许多城市场景中得到广泛应用。然而，在混乱的城市环境中，多种因素导致的系统振动会使城市自由空间光通信（UFSO）系统的性能下降。本文开发了专用的室内振动平台和大气湍流环境，采用非线性迭代方法估算不同振动强度和链路距离下接收光功率的分岔高斯（B-G）分布模型。通过均方误差（MSE）和决定系数（R2）指标验证了实验数据概率密度函数与所得B-G分布模型的高度吻合。此外，我们还研究了振动与大气湍流共同作用下的UFSO信道在三种大气湍流条件下的特性。所提出的B-G分布模型能准确描述振动UFSO信道特征，可便捷地用于评估UFSO系统链路性能（如误码率、中断概率等）。本研究为构建鲁棒UFSO链路的完整辅助控制子系统奠定基础，并有助于拓展至水下光通信等更广泛的光通信应用场景。
作者：
Wenqi Cai，Ibrahima N’Doye，Boon S. Ooi，Mohamed-Slim Alouini，Taous Meriem Laleg-Kirati
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