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[2019年IEEE微纳电子学区域研讨会(RSM)- 马来西亚彭亨州云顶高原(2019.8.21-2019.8.23)] 2019年IEEE微纳电子学区域研讨会(RSM)- 基于砷化铟热光伏电池发射极厚度的仿真与优化
摘要: 本文研究了采用开关键控(OOK)在服从对数正态湍流信道中工作的自由空间光通信链路。这类系统会因使用固定且未优化的检测阈值进行解调而产生不可消除的误码平台。针对低/高电平偏移(即有限消光比)的一般情况分析了由此产生的误码平台。系统采用电信号噪声比(SNR)优化检测方案,通过电SNR实现自适应检测阈值以消除误码平台。该系统能适应有限消光比的工作条件,采用矩估计和最大似然估计技术来估算低/高电平偏移及电SNR。数值结果表明:在无电平偏移时,电SNR优化检测系统与自适应检测系统在误码率10^-5处的SNR差距为2.3 dB;当电平偏移ξ=0.2时,该差距增大至4.5 dB。
关键词: 大气湍流、自由空间光通信、开关键控、无线光通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE BiCMOS与化合物半导体集成电路及技术研讨会(BCICTS) - 美国田纳西州纳什维尔(2019.11.3-2019.11.6)] 2019年IEEE BiCMOS与化合物半导体集成电路及技术研讨会(BCICTS) - 集成CMOS兼容锁模激光器及其光电子应用
摘要: 本文研究了采用开关键控(OOK)在服从对数正态湍流信道中工作的自由空间光通信链路。这类系统会因使用固定且未优化的检测阈值进行解调而产生不可消除的误码平台。本文分析了低/高状态偏移(即有限消光比)一般情况下产生的误码平台。研究采用电信号噪声比(SNR)优化检测系统,通过电SNR实现自适应检测阈值以消除误码平台。该系统运用矩估计和最大似然估计技术来估算低/高状态偏移及电SNR,因而能适应有限消光比的工作条件。数值结果表明:当不存在状态偏移时,在10^-5误码率下电SNR优化检测系统与自适应检测系统间的SNR差距为2.3dB;当状态偏移ξ=0.2时,该差距扩大至4.5dB。
关键词: 大气湍流,自由空间光通信,开关键控,无线光通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 光纤接收系统中大气信道互易性的实验验证
摘要: 本文首次在中国设计了一套大气信道互易性测量系统。测得平均互易性高于0.8,证明大气信道具有强互易性。本研究为自适应光学系统设计提供了参数参考。
关键词: 大气湍流、光通信、自适应光学
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用数字信号处理提升大容量相干DWDM自由空间光通信链路的性能
摘要: 本文研究了一种1.28 Tbps(32×40 Gbps)大容量DWDM-FSO链路,通过采用相干检测和数字信号处理(DSP)技术提升其性能。针对恶劣天气和大气湍流条件,分析了采用DP-16QAM调制的DWDM-FSO链路。研究发现:当链路同时面临强湍流和恶劣天气时,DSP辅助的相干DWDM-FSO接收机在36.4 dB信噪比(SNR)下即可实现10^-4的目标误码率(BER);而相同条件下,基于IM/DD的DWDM-FSO链路所需SNR骤增12.8 dB至49.2 dB。在传输距离方面,该链路即使在强湍流条件下仍能实现1.88 km的工作距离,相比之下IM/DD链路要达到10^-4的误码率目标仅能维持1.12 km,由此获得了760米的显著距离提升。本链路采用OptiSystem? 14.2进行设计与研究。
关键词: 大气湍流、相干检测、数字信号处理、自由空间光通信、伽马-伽马信道建模、密集波分复用
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第19届国际通信技术会议(ICCT) - 中国西安 (2019.10.16-2019.10.19)] 2019年IEEE第19届国际通信技术会议(ICCT) - 考虑到达角波动的星地激光链路光纤耦合效率
摘要: 在星地激光通信系统中,大气湍流和到达角残余波动会限制传播光束耦合进单模光纤的效率。本文在接收孔径平面内处理了考虑大气湍流和到达角残余抖动影响的平均耦合效率表达式。通过最大化光纤耦合效率可获得星地激光链路中光接收系统的最优设计参数?;诒疚耐频急泶锸降贸龅南嘤κ到峁兄诠饨邮障低车牟问兰朴胗呕?。
关键词: 光纤耦合、自由空间光通信、到达角、大气湍流
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于分数布朗运动的分集接收大气激光通信快速波前重建方法
摘要: 为重建接收分集大气激光通信的波前,本文首先改进了基于互信息的传统单输入单输出激光通信重建模态方法。由于大气湍流导致的畸变波前是分数布朗运动的分形曲面,本文提出了一种接收分集大气激光通信的快速波前重建方法。结果表明:基于互信息的波前重建方法能有效优化重建性能,且所提接收分集大气激光通信重建方法的运行时间大幅缩短。通过生成波前与重建波前的对比,验证了该方法的可行性。相位结构函数对比证明:基于分数布朗运动重建的波前与理论值拟合良好。
关键词: 大气湍流、波前重构、分数布朗运动、接收分集、互信息
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年国际通信与网络新兴趋势展望会议(ViTECoN) - 印度维洛尔(2019.3.30-2019.3.31)] 2019年国际通信与网络新兴趋势展望会议(ViTECoN) - 自由空间光通信系统中双广义伽马分布下混合SIM与L-PPM及MSK的建模与分析
摘要: 本文采用双广义伽马(GG)分布对湍流致衰落信道进行建模,以描述弱湍流、中等湍流和强湍流条件下的通信信道。为进一步提升自由空间光通信(FSO)系统在双GG分布下的性能,我们采用混合副载波强度调制(SIM)结合L脉冲位置调制(L-PPM)与最小移频键控(MSK),并分析了平均接收辐照度介于-12 dBm至4 dBm范围内的误码率(BER)性能。仿真结果表明:在不同湍流条件下,FSO通信系统的误码率随PPM符号平均长度L的减小而降低。
关键词: 自由空间光通信系统、副载波强度调制、大气湍流、误码率、平均辐照度
更新于2025-09-12 10:27:22
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自由空间数字相干光通信系统的相位偏移跟踪
摘要: 相干接收方法可有效提高自由空间光通信系统光信号接收机的灵敏度。实现相干接收时,需测量并估计接收机本地激光与大气传输光信号之间的相位偏移。常用算法为Viterbi-Viterbi相位偏移估计法(VVPE),但该方法在低信噪比(SNR)条件下常产生较大误差。为提升估计性能,本文提出结合VVPE与卡尔曼滤波器(VVPE-KF)的新相位偏移估计方法。当信噪比较低时,该方法可使估计误差降低不少于60%。为验证新方法性能,采用恒参信道和大气湍流信道评估算法,并讨论了大气湍流强度对跟踪误差的影响。
关键词: 估计方法,卡尔曼滤波器,估计误差,大气湍流,维特比-维特比算法,相位偏移
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于光束漂移建模大气信道的诱骗态量子密钥分发
摘要: 我们研究了通过大气信道的诱骗态量子密钥分发。我们考虑了采用一个信号态和两个诱骗态的高效诱骗态方法。结果表明,即使在透射率波动的信道中,诱骗态方法仍然有效。然而,大气湍流会显著降低密钥生成速率,这为实际自由空间量子密钥分发中大气湍流的特性研究提供了更多启示。
关键词: 量子密钥分发、大气湍流、诱骗态、光束漂移模型
更新于2025-09-12 10:27:22
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自由空间光通信(系统设计、建模、特性分析与湍流应对)|| 2. 用于估算低空大气湍流强度(C2n)的气象参数实时测量
摘要: 限制自由空间光通信(FSOC)性能的主要因素是大气湍流,其强度会随当地气象参数的变化而随时间波动。通过测量数据估算大气湍流强度(C2n)对于确定系统在不同户外环境条件下可实现的数据传输速率具有重要意义。因此,本章开发并展示了一种低成本定制化系统,用于持续测量当地气象数据。我们在海拔15.25米处建立了0.5公里链路范围的闪烁仪现场测试装置,通过专用传感器与数字架构接口获取大气变化的实时数据。该测量系统经标准仪器验证,风速、温度、相对湿度和压力的最大相关系数分别达到99.92%、99.63%、99.73%和99.88%。利用实测气象数据估算了昼夜时段的大气湍流强度,并分析了估算结果与闪烁仪测量值的吻合度。我们展示了测试场地全年不同季节的气象特征及相应C2n变化情况,并对结果进行了分析。
关键词: 大气湍流、气象参数、闪烁仪、PAMELA模型、自由空间光通信(FSOC)
更新于2025-09-12 10:27:22