一、无线光通信FSO技术（论文文献综述）
季旭宽[1]（2021）在《无线光通信系统信号阈值检测处理研究》文中提出大气光通信又称为自由空间光通信（Free Space Optics,FSO）,综合了光纤通信和无线通信的优点,具有低成本、保密性好、安装快捷等优点。光在传输的过程中会受到大气环境的影响,例如雨、雪、雾等天气时,会大大降低接收端接收信号的质量,甚至会造成信号的中断,为了减小大气湍流对光传输的影响,应采取有效抑制大气湍流的措施。本文主要对光无线通信（Optical wireless communication,OWC）系统的接收端信号进行自适应阈值处理研究以降低接收端的误码率,提高通信质量。主要研究内容包括以下几个方面:1、对无线光通信系统做全面概述,包括它的技术特点及应用范围。分析了大气湍流产生的原因及它对光通信系统的影响,针对不同强度的大气湍流信道,详细描述了对数正态湍流模型、Gamma-Gamma湍流模型和负指数湍流模型及其适用范围,并分析了三种湍流模型。2、通过大气激光通信系统模型,对大气湍流噪声及其光、电噪声进行了分析。在此基础上,建立了基于自适应估计和预测的探测模型。在强湍流情况下,估计了湍流衰落及噪声参数,并对参数采用高阶累积量方法进行分析,得到实时参数以实现信号判决阈值的更新,最后通过实验室测得的数据对该方法进行了实验验证。结果表明与传统的固定阈值检测方法相比,本文所采用的阈值检测方法可以对接收端信号进行实时阈值分析,可以有效降低接收信号的误码率。通过仿真实验表明,本文提出的方法对大气湍流造成的影响有较好抑制作用。
惠佳欣[2]（2021）在《大气激光通信SISO/MIMO系统信道估计方法研究》文中提出自适应传输系统利用大气信道相干时间估计信道状态信息,根据信道条件及时调整发射端传输参数,在不牺牲误码率条件下提高系统吞吐量和频谱效率,有效抑制湍流衰落的影响。因此大气激光通信的信道估计是实现自适应传输的关键环节。本文分别针对大气激光 SISO（Single Input Single Output）系统以及 MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统,进行了大气湍流信道衰落参数和信道传输矩阵估计方法的研究,并基于不同天气实测数据对大气激光SISO系统的信道估计性能进行了验证。具体内容包括:1、阐述了大气吸收、大气散射和大气湍流等因素对大气激光通信的影响。介绍了三种大气湍流 Gamma-Lognormal、Lognormal-Rician 以及 Gamma-Gamma 混合分布信道模型,对比分析了基于不同混合分布的湍流模型进行大气信道参数估计的优缺点。2、提出将Gamma-Gamma湍流分布信道作为一种混合分布模型,采用最大似然方法估计湍流信道衰落参数,推导了基于期望最大化算法（Expectation Maximization,EM）计算未知参数的极大似然估计表达式,研究了牛顿迭代（Newton-Raphson,N-R）和广义阶矩（Generalized moment method,GMM）信道参数估计方法。基于大气湍流Gamma-Gamma信道模拟数据对比分析了期望最大化、牛顿迭代以及广义阶矩法三种估计算法的估计均方误差,并采用克拉美罗界（Cramer-Rao Bound,CRB）评价了三种参数估计方法的有效性。针对不同天气条件下的实验测量数据,通过估计均方误差和拟合度对比了三种估计算法的性能。大气湍流信道参数估计结果表明,基于Gamma-Gamma混合分布模型所提的EM估计算法可以获得最优的信道衰落参数估计性能。3、对大气激光MIMO系统下的信道衰落参数和传输矩阵进行了估计。对比分析了采用EM算法和N-R算法对MIMO信道参数进行估计的性能,仿真结果表明随着MIMO系统收发端孔径数量的增大,两种估计方法估计参数的均方误差均增大,当样本点数相同时,相比较于N-R算法,EM算法估计参数的均方误差更靠近于CRB,获得的估计性能更好。接着研究了自由空间光通信（Free Space Optical Communications,FSO）MIMO信道传输矩阵估计方法,推导了奇异值分解（Singular Value Decomposition,SVD）迭代、改进的SVD迭代以及最大似然估计算法估计MIMO信道传输矩阵H的表达式。分析了训练序列长度、接收端信噪比以及发射接收孔径数量对MIMO信道估计性能的影响。仿真实验表明较长训练序列、大信噪比以及较少的孔径数量能够提高信道矩阵H的估计精度,在三种信道估计算法中,改进的迭代SVD算法可获得最优的估计性能。
罗宝翔[3]（2021）在《空间光通信大气信道FBMC-偏振调制技术研究》文中研究说明相对于在真空信道下的空地无线光通信,在大气信道下的空间光通信系统的实际应用是尤为普遍的。基于大气信道的空间光通信技术在城域网数据扩展、光纤数据备份、应急数据通信、蜂窝式回程通信网络、军事上的数据保密通信、量子数据通信以及“最后一英里”等多个应用领域已经得到了广泛应用。其中调制技术是实现其通信稳定的关键技术,直接决定了信号传输的可靠性与鲁棒性。目前正交频分复用技术由于其抵抗频率选择性衰落和窄带噪声的能力较强,可以有效抑制码间干扰以及随机衰落效应,一直以来是光通信研究的热点。但是,正交频分复用系统很难适应恶劣的信道环境,会因激光相位噪声等造成子载波间的串扰。而滤波器组多载波调制技术则弥补了正交频分复用的缺点,既保证了子信道的独立性,也不要求子载波间严格同步,更适合于空间光通信。圆偏振调制技术有更高的穿透力和抗衰减能力,对抗大气湍流也有更好的保偏特性,因此也是空间光通信的研究热点之一。将偏振调制技术组合并重新引入滤波器组多载波调制技术,能有效地结合两者的技术优点,应用于系统对抗恶劣的多信道干扰环境,提高了在无线光通信系统中的可靠性和工作鲁棒性。本文对基于地面点对点大气信道的滤波器组多载波的偏振调制技术进行研究,以解决现阶段研究中传统调制方式抗湍流能力差、子载波串扰严重、抗复杂天气环境能力差等问题。论文主要的研究内容和工作成果如下:（1）首先针对子载波正交频分复用调制技术频谱效率低、严格地要求子载波同步、子载波串扰严重等问题,本文提出了一种采用滤波器组多载波调制技术（FBMC）代替子载波正交频分复用技术的方案。仿真结果证明,基于滤波器组多载波调制技术相比基于正交频分复用调制技术更能有效解决空间光通信调制系统的子载波串扰及频谱效率低等问题,还能提升系统的信噪比。（2）其次,针对现有的偏振调制技术的抗大气干扰能力差的问题,本文首先提出了一种对于环境影响的极不敏感正交差分相移技术与圆偏振光调制相结合方式,然后为了验证滤波器组多载波的圆偏振调制技术的抗大气干扰能力,使之与本文所提出的正交差分相移调制的偏振调制技术仿真对比。仿真结果表明,在同样采用圆偏振光调制的方式下,本文提出的调制技术相比采用正交差分相移调制技术更能有效提高在正常天气下的抗干扰能力。（3）最后针对基于滤波器组多载波的偏振调制系统在对抗复杂天气下大气干扰性能较差的问题,本文提出采用多输入多输出技术替换原有的单输入单输出系统的方案。通过分别在正常天气下通信仿真与极端恶劣天气条件下参数对比,结果分析表明,该技术能有效地对抗复杂天气环境,提高系统性能。
焦天保[4]（2021）在《无线光与毫米波聚合系统的稳健通信研究》文中认为在移动业务快速增长的驱动下,大量无线终端设备接入到互联网中,使得可用的无线频谱资源日趋耗尽。无线光通信具有丰富的频谱资源,毫米波通信也具有大带宽和高速率,将无线光和毫米波结合起来的聚合通信系统,可以利用它们的频谱优势来应对未来的大流量需求。但是在实际应用中,对聚合系统的信道进行估计时会由于误差的存在从而影响通信性能。本文针对聚合系统的信道分别存在有界估计误差和无界估计误差的挑战,研究了聚合系统能够稳健通信的波束成形方案,解决了由信道估计误差带来的通信性能下降问题,为聚合通信系统的进一步研究提供了理论基础。本文的研究内容和创新点主要为:（1）提出了基于无线光与毫米波的室外聚合通信系统模型,研究了聚合系统满足服务质量（Quality of Service,Qo S）时,在完美信道状态信息（Channel State Inofrmation,CSI）下的稳健波束成形方案。为实现稳健传输的目的,需要以Qo S门限速率为约束建立聚合系统发射功率最小化的稳健优化问题。仿真结果表明:最优功率分配下无线光链路和毫米波链路分配的功率相同;无线光链路会受到激光发射器最大工作电流的限制,分配的功率增大到阈值后不再变化,多余的功率将分配给毫米波链路;增加FSO链路或者毫米波链路发射天线的数量都会降低聚合系统的总发射功率,但无线光链路和毫米波链路分配的功率仍然相同。（2）针对实际应用中聚合系统信道存在有界估计误差的挑战,提出了聚合系统的稳健波束成形方案。首先使用S引理消去约束中的有界误差,然后通过半正定松弛（Semidefinite Relaxation,SDR）将原始的稳健问题建模为一个凸的半正定规划（Semidefinite programming,SDP）问题,最后使用连续凸近似（Successive Convex Approximation,SCA）对SDP问题进行迭代从而得到最优解。仿真结果表明:该方案可以保证聚合系统的稳健传输,无线光链路和毫米波链路分配的功率相同;发射天线数量的变化不会影响两个链路之间的功率分配比例。（3）针对实际应用中聚合系统信道存在无界误差的挑战,提出了聚合系统的稳健波束成形方案。通过将稳健问题转换为关联的外层最优值问题以及内层功率最小化问题,然后分别使用波恩斯坦不等式（Bernstein-type Inequality,BTI）以及大偏差不等式（Large Deviation Inequality,LDI）将概率约束转化为凸约束的组合,再利用黄金段搜索（Golden Section Search,GSS）算法来得到最优解。仿真结果表明:该方案可以保证聚合系统的稳健传输,无线光链路和毫米波链路分配的功率相同;发射天线数量的变化不会影响两个链路之间的功率分配比例。该论文有图22幅,表9个,参考文献103篇。
杨茹[5]（2021）在《无线光通信FSO/FSO/RF三跳中继系统性能研究》文中研究表明随着现代信息化水平的逐渐提高,传统通信方式已经无法满足人们对信息传输的要求,传统射频（Radio Frequency,RF）技术频谱资源日趋紧张,且传播易受干扰。自由空间光（Free Space Optical,FSO）通信作为一种新兴的通信传输技术,因其具有高带宽、安全、高传输速率以及有效缓解现有频谱资源紧张的优势,成为了在用户和基站之间建立桥梁的有效方法。但FSO传输受环境因素和距离影响显着,因此结合两种通信方式的混合双跳FSO/RF中继通信系统被提出且广泛研究。然而FSO/RF通信系统的远距离传输仍然会受到天气变化（尤其是大气湍流）的影响。为了减轻这些因素对FSO传播的影响,双跳中继辅助FSO/FSO系统被认为有效利用了空间分集技术,使远距离通信也有良好的性能。本文将双跳中继辅助FSO/FSO系统与混合双跳FSO/RF中继通信系统相结合,提出了一个基于解码转发（Decode-and-Forward,DF）中继的三跳FSO/FSO/RF通信系统,充分研究了该系统在远距离传输时的抗干扰性能,分析了在不同通信场景下的不同信道参数对该通信系统误码率和中断概率的影响,并用Monte Carlo仿真实验验证了理论的正确性。本文的研究内容如下:1)首先提出了基于DF中继的三跳FSO/FSO/RF中继通信系统模型,并分别介绍了第一FSO、第二FSO链路和RF链路的信号传输原理和传输过程,得出了每个传输阶段的瞬时信噪比表达式;2)为了模拟实际场景下的系统特性,令第一FSO信道、第二FSO信道均服从Gamma-Gamma（G-G）分布,模拟中等到强大气湍流衰落情形,RF信道服从Rayleigh分布,模拟传播路径中只有NLOS链路的情形。基于DF中继的特性,可以得出通信系统端到端信噪比的统计特征,进而可以得出三跳FSO/FSO/RF中继通信系统的中断概率和BPSK调制的系统误码率。通过对比基于G-G/Rayleigh分布的三跳FSO/FSO/RF中继通信系统的中断概率和误码率的变化规律,可得出大气湍流、传播路径等信道参数因素对系统性能的影响3)接下来进一步丰富系统场景,令第一FSO信道、第二FSO信道均遵循M分布湍流模型,该模型可以更加精准的模拟从弱到强大气湍流的情形;RF信道遵循Rician信道模型,NLOS和LOS衰落情形的传播路径均可被模拟。在上述通信场景下,首先,重新推导了M/Rician分布的三跳FSO/FSO/RF中继通信系统端到端瞬时信噪比的统计特征。其次,重新推导了该通信系统的中断概率和基于BPSK调制的系统误码率。通过对比三跳FSO/FSO/RF中继通信系统的中断概率和误码率的变化曲线,分析得出在不同湍流参数和Rician K因子对系统性能的影响4)最后,令第一FSO信道、第二FSO信道遵循Málaga-M湍流分布,这一分布除了可以建模大气湍流引起的衰落,还考虑了指向误差和路径损耗对FSO信道的影响。在上述考虑的通信场景下,重新推导了Málaga-M/Rician分布的三跳FSO/FSO/RF中继通信系统端到端瞬时信噪比的统计特征,继而,该通信系统的中断概率和基于BPSK调制的系统误码率也可得出。通过对比Málaga-M/Rician分布的三跳FSO/FSO/RF中继通信系统的中断概率和误码率的变化曲线,可分析得出指向误差和路径损耗因素对系统性能的影响。
李小禹[6]（2021）在《具有能量收集的双向RF/FSO中继传输系统性能分析》文中认为在近地面无线通信系统中,自由空间光（Free Space Optical,FSO）通信技术作为一种高效,安全的新技术,在学术界引起了广泛的关注。相比于传统的射频（Radio Frequency,RF）通信,FSO可以提供更高的速率和带宽,且易于部署,传输安全,功耗低,抗电磁干扰和免电磁辐射等,适用于解决最后一公里问题。然而,FSO信号容易受到雾,沙尘等天气条件的影响,即使在晴朗天气条件下,更是会因大气湍流的影响而产生很强的衰减,同时,RF通信链路主要受雨,雪的影响,而其他天气条件包括大气湍流在内对RF的影响很小。影响FSO信道可靠性另一个主要因素是由热气膨胀,风力,以及微弱地震引起的建筑物的微弱摇晃,这种现象会导致接收机与发射机之间没有相互对准,产生指向误差。针对以上FSO,RF信号在传输过程中存在的问题,目前已经有一些方法设计出来解决这类问题,包括误差控制编码,协同分布,中继传输等,其中中继传输作为一种灵活,可靠的,方便实施的技术得到了广大学者的研究和讨论。另一方面,能量收集是一种很有前途的技术,它能有效地解决环境能量的间歇性和稀缺性、能量存储容量有限以及设备尺寸和复杂性受限的问题,在无线光传输系统中,无论是FSO还RF信号传输,信息传输和能量收集都是可以在中继中同步进行的。因此在中继中加入能量收集技术,减少信号传输过程中的能量损耗具有十分重要的研究价值。综合以上分析,能量采集技术在RF中已经得到研究和应用,而在光通信的相关研究较少,且少有文章在一个系统中同时分析能量收集在RF,FSO中的应用,本文在传统的RF/FSO中继传输系统中加入能量收集技术,其中RF链路选择Nakagami-m衰落模型,FSO链路采用Gamma-Gamma湍流信道,在本文的应用场景中,FSO传输端通过中继节点与RF用户进行双向数据通信,且中继处对RF,FSO同时进行能量收集,具有一定的创新性。通过仿真分析,验证了能量收集技术在中继传输中的可行性,以及其对系统性能的影响。本文的主要内容如下:（1）介绍了FSO,RF信道模型以及其基本原理,以及中继技术在FSO,RF通信中的应用,为提高系统的传输效率,提出双向RF/FSO中继传输系统。（2）分别介绍了能量收集技术在FSO以及RF中的应用,说明了其在无线通信中应用的可行性,并提出将能量收集技术应用在双向RF/FSO中继传输网络中。（3）搭建了带有能量收集技术的双向RF/FSO中继传输系统,得到了描述系统性能的中断概率以及误码率的闭合表达式,分析了系统在不同的大气环境以及系统参数条件下的性能,并通过仿真验证。
张悦[7]（2021）在《无线光通信中的增强型光空间调制技术研究》文中认为随着终端用户量和数据传输业务急剧增加,不仅对主干网提出了更高的要求,接入网技术也面临着高速率数据访问、大容量传输和信息安全等多方面的挑战。无线光通信具有Gbps量级的超高数据传输速率、架设灵活快捷、成本低廉等优势,作为一种全新的接入网技术受到了广泛关注。然而,大气衰减、湍流、瞄准误差等因素的存在会严重影响无线光通信系统的可靠性。光多输入多输出技术可以在不增加频谱资源和发射功率的前提下提高通信系统的信道容量和抗衰落能力,有效地缓解了无线光通信面临的上述问题。但光多输入多输出技术中存在的信道间干扰、空间相关性和天线同步等问题限制了其在实际中的广泛应用。光空间调制作为一种新型的光多输入多输出技术,通过激活激光器的索引号和数字调制符号共同携带信息来提高系统的传输速率。由于其每符号周期仅激活一个激光器,克服了光多输入多输出技术中的信道间干扰和空间相关性等问题,但会导致系统传输速率提升受限。为此,光广义空间调制以每符号周期同时激活少量的激光器组合来传输信息,这在一定程度上提升了传输速率,但以误码性能的损失为代价。因此,本文以提高无线光通信系统的传输速率和误码性能为目标,根据大气衰减、湍流、瞄准误差等因素对光信号传输的影响,重点研究了光多输入多输出技术的信道模型及系统性能、光空间调制技术、光广义空间调制技术以及信号检测等内容。主要工作与创新如下:1.针对大气衰减、湍流、瞄准误差以及空间相关性同时存在的联合效应,建立了联合效应下信道相关时光多输入多输出系统的信道模型。以此为基础,分别采用脉冲位置调制和多脉冲位置调制方式,详细推导了系统平均信道容量和误码率表达式。进一步,将表达式中信道衰落系数的累加和近似为另一变量,同时计算出该变量的概率密度函数来对表达式进行化简,给出了只需一次积分的简洁性能界,讨论了各因素对光多输入多输出系统性能的影响。结果表明,联合效应会严重影响光多输入多输出系统的性能。在信道弱相关时,瞄准误差是影响系统性能的主要因素;而在信道强相关时,强相关性比瞄准误差对系统性能的影响更严重。因此,该研究结果为实际无线光通信链路中参数设计提供了理论依据,并为后续研究光空间调制和光广义空间调制系统的误码性能奠定了基础。2.为了提升光空间调制系统的误码性能,将线性弥散码与光空移键控相结合,提出了光空时键控调制方案。在该方案中,将激活激光器索引映射为正交空时弥散矩阵,并充分利用信道状态信息和激光器选择算法来选出信道状态最优的信道发送信号,以此提升光空时键控调制系统的误码性能。同时,利用联合界技术推导了最大似然序列检测时光空时键控系统的平均误码率表达式。通过蒙特卡罗仿真和搭建硬件实验模型验证了光空时键控的实现。最后,针对发送信号具有稀疏性的特点,引入压缩感知理论,提出了近似最优接收的低复杂度译码算法——基于阈值的改进正交匹配追踪算法。该算法的计算复杂度比最大似然序列检测降低了70%以上。3.为了进一步提升光空时键控系统的传输速率,在光空时键控的基础上加入信号域映射,提出了光空时脉冲位置调制方案。在该方案中,空间域映射与光空时键控相同,信号域映射是在正交空时弥散矩阵中每列激活的激光器上映射不同的脉冲位置调制符号来共同传输信息。由于脉冲位置调制对时隙的扩展,使得发送信号的稀疏性更强,同样在接收端采用基于阈值的改进正交匹配追踪算法来降低译码复杂度。最后,利用联合界技术推导了采用基于阈值的改进正交匹配追踪算法时光空时脉冲位置调制系统的平均误码率表达式,并通过蒙特卡罗仿真证明了理论推导的正确性以及所提方案在传输速率和误码性能方面的优势。4.为了提高光广义空间调制的传输速率,利用激活激光器数目可变的思想,提出了增强型光空间调制方案。在该方案中,将激光器映射分为三类:仅激活一个激光器、同时激活两个激光器和重复激活两个激光器;并利用脉冲位置调制的正交性和分组映射的特点对三类映射进行区分,以此来增大空间域映射比特数。进一步,通过比特重复映射的方法将空间域映射的比特再次重复映射到信号域调制中来提升系统的误码性能。结果表明,增强型光空间调制系统在具有高传输速率的同时,实现了计算复杂度、误码性能、频谱效率的有效折中。5.为了提高光广义空间调制的误码性能,提出了光广义空时脉冲位置调制方案。在该方案中,通过两次空间域映射,将激活激光器的索引映射为广义空时弥散矩阵,提高了空间资源利用率。同时,在信号域映射时,不同符号周期上映射的脉冲位置调制符号满足正交性,提高了接收端脉冲位置的判决准确度,从而提升了系统的误码性能。另外,在接收端采用球形译码算法,该算法在降低译码复杂度的同时也保证了译码性能较优。
康莉[8]（2021）在《自由空间光通信在室内雾信道下的模拟研究》文中提出自由空间光（FSO）通信是一种新型的高速传输技术,使用激光器将低频电信息调制在高频的光波上来实现高速可靠的传输,传输介质为自由空间,所以称之为自由空间光通信。随着大容量通信需求的快速增长,基于射频载波的宽带移动通信目前面临着带宽不足的问题,开发高频资源以满足大容量通信需求迫在眉睫。FSO通信系统兼具高容量通信、高传输速率、高安全性、免频谱许可证、抗电磁干扰等独特优势,满足未来社会对大容量无线通信的迫切需求,但是由于FSO通信受大气效应影响严重,激光束在大气中传输时避免不了遇到一些恶劣的大气环境,比如雨天、雪天、雾天、沙尘暴、湍流等,这些环境都会使系统的通信性能急剧下降,阻碍了FSO通信迅速发展的前景。因此,为了提高FSO通信的链路范围和链路可用性,仍然需要了解和规避这些信道效应。雾天和大气湍流是对FSO通信影响最大的两种大气环境,在FSO应用的最后一公里的应用下常遇到雾天环境,由于雾信道和噪声严重影响激光信号传输能力的可靠性,因此急需研究激光信号与雾的作用机理,从而规避雾信道引起的衰减效应。针对FSO通信在雾天系统性能急剧下降的现象,本文研究雾信道对激光信号衰减特性,鉴于室外信道测量数据获取周期较长,且大气信道属于时变空变信道,实验可重复性较低,衰减数据采集困难,所以本文在室内设计并搭建了FSO通信系统平台来模拟激光在雾天的传输,后续对自由空间光通信进一步深入研究提供了实验基础,同时设计的测试环境和测试方法对在室内完成空间激光通信设备的半实物仿真测试具有参考意义。本文的主要研究内容如下:（1）介绍FSO系统的基本通信原理,分析FSO系统的大气效应,从雾粒子分类组成、粒径大小等方面的物理特性分析雾粒子的衰减情况,并进行了蒙特卡罗仿真模拟激光束在雾环境下的传输。（2）创新性的在室内搭建了FSO通信系统来模拟激光在雾天的传输,研究了雾天FSO通信的衰减情况,构建了该室内FSO通信系统的信道概率模型。在室内FSO通信系统中模拟了1550nm波长激光在不同能见度下传输的衰减情况,分析了不同能见度下FSO信号的统计特性,选用Gamma拟合分布建立了信道概率模型,采用强度调制/直接探测（IM/DD）的OOK调制方式推导出该FSO通信系统在不同链路长度、不同能见度、不同发射功率下的误码率性能,为自由空间光通信研究提供了一些理论参考和实验基础。
李岳[9]（2021）在《无线光通信中极化码低复杂度编译码研究》文中提出无线光通信是一种以激光为信息载体、以大气为传输介质的无线通信技术,具有传输速率高、通信容量大、保密性好、安装便捷等优点。但由于易受大气环境的影响,导致激光信号在大气中传输缺乏稳定性和可靠性。信道编码技术可以在不改变发射机、接收机结构的条件下降低大气信道对激光信号的影响,目前应用于无线光通信的信道编码技术包括RS码、Turbo码以及LDPC码。极化码作为一种新兴的信道编码技术,是唯一经严格数学证明可在B-DMC信道下达到香农极限的信道编码技术,已应用于5G通信。而极化码在无线光通信中的应用尚处于初级阶段,具有很大研究价值和提升空间。本论文以此为出发点,对极化码在无线光通信中的编译码技术展开进一步的研究。本文首先介绍了无线光通信的国内外现状和无线光通信中的信道编码技术,并对极化码的发展及国内外研究现状进行阐述。之后,针对大气环境对无线光通信的影响进行分析,主要包括大气衰减效应和大气湍流效应,简要介绍了大气衰减效应中的大气吸收和大气散射对光信号的影响,重点介绍了大气湍流效应及其统计特性,并研究分析了光强闪烁的原理,给出了近似于大气湍流信道的对数正态分布信道模型和Gamma-Gamma分布信道模型。然后对极化码的信道极化原理、信息位选取方法和译码算法进行了具体的研究与分析,给出了常用的几种信息位选取方法和译码算法。基于对无线光通信和极化码的研究分析,提出了适用于大气湍流信道的极化码信息位选取方法,包括适用于弱湍流信道中极化码信息位选取的湍流偏序法和适用于强湍流信道中极化码信息位选取的分段湍流偏序法,并分别给出了具体的信息位选取方案;之后在湍流信道下进行了不同码长、码率的仿真分析,并与蒙特卡洛法进行对比,结果表明两种信息位选取方法在适合的湍流段中可以获得近似于蒙特卡洛法的误码性能,降低了无线光通信中极化码信息位选取的复杂度,提高了传输效率,与蒙特卡洛法相比,本论文提出的两种信息位选取方法更适合无线光通信系统。最后将剪枝算法引入极化码译码,提出了树图剪枝-分段循环冗余校验辅助SCL译码算法,并在湍流信道下仿真分析了该算法的性能和译码复杂度,仿真结果表明该算法的误码性能优于SCL译码算法,并且在产生较小损耗下,可以获得比SCL译码算法更小的译码复杂度。
吴琰[10]（2020）在《复杂大气对自由空间光通信影响及改善方法的研究》文中进行了进一步梳理自由空间光通信（FSO）是一种以光束为信息载体,在视线无遮挡的空间信道中进行点对点传输的无线通信技术。自由空间光通信系统同时具备了微波通信与光纤通信优点,比如容量大、建网快、无需授权、保密性好等,可用于电信“最后一公里”或者局域网的楼宇间链路。然而,地面自由空间光通信系统性能不仅受系统指向误差的影响,还受大气信道的影响较大（在大气信道中,复杂大气,如云、雾、雨、雪、气溶胶、湍流等情况经常发生）。因此,研究复杂大气环境对自由空间光通信系统性能的影响机理以及相应改善方法具有重要的工程应用价值。本文针对自由空间光通信系统的工程应用,从理论上研究了复杂大气环境对通信系统的影响机理及其改善方法,并且通过仿真的方法对系统性能进行了对比分析。本文主要工作内容与创新点:（1）空地激光通信系统性能主要受自由空间与复杂大气影响,分析空地激光通信信道中常见的大气环境（雾霾、云、湍流）、光束扩展、天空背景光、指向性误差对通信系统接收光功率的影响;利用接收信号光功率和接收天空背景光功率得到基于强度调制/直接检测的自由空间光通信系统链路余量、可达速率和误码率等系统性能参数的数学表达式。仿真计算了大气环境对空地激光通信系统性能的影响,分析了海拔高度与通信系统性能的关系,比较了非归零码开关键控调制方案和脉冲位置调制方案对系统性能的影响。（2）考虑到天气环境、不同湍流模型（Malaga模型和Exponential Weibull模型）以及零视轴指向性误差模型等因素对FSO通信系统的影响,建立了不同的联合信道统计模型,并利用数学工具H函数和Meijer-G函数推导出基于OOK调制的FSO通信系统的平均误码率、平均信道容量以及中断概率等参数及其新的数学解析式。仿真分析了在不同的湍流强度、不同能见度和不同抖动程度的条件下,不同的光束发散角和不同接收机孔径尺寸对系统性能的影响。（3）考虑天气环境、Exponential Weibull湍流、以及非零视轴广义指向性误差等因素对部分相干光FSO通信系统建立联合信道模型,并利用H函数和Meijer-G函数推导出基于开关键控调制的FSO通信系统的平均误码率、平均信道容量以及中断概率等性能参数的新的数学表达式。对激光波长为1550nm且链路长度为lkm的部分相干光FSO通信系统性能进行仿真,并分析空间相干长度、发射机平面光斑尺寸、接收机孔径直径、以及视轴偏移等参数对通信系统性能的影响。（4）在Malaga湍流信道和Nakagami-m衰弱信道条件下,对基于选择合并技术的混合自由空间光通信/射频（FSO/RF）通信系统性能进行研究。在考虑零视轴指向性误差的情况下,推导了采用副载波调制和强度调制直接检测方案的选择合并混合FSO/RF系统的平均误码率和中断概率,并利用Meijer-G函数和扩展广义双变量Meijer-G函数获得其新的闭合解。在不同的副载波调制方式、湍流强度、指向性误差和RF信道衰弱参数m情况下,比较分析了混合FSO/RF系统和单FSO系统的误码率和中断概率性能。（5）对联合孔径平均、相干调制和选择合并技术的混合FSO/RF通信系统（Exponential Weibull湍流信道和Nakagami-m衰弱信道）性能进行了分析。利用数学工具Meijer-G函数、扩展广义双变量Meijer-G函数以及广义高斯拉盖尔积分的级数展开式,推导出了系统的平均误码率和中断概率的新数学解析式。在不同的副载波调制方式、湍流强度、指向性误差和RF信道衰弱参数m情况下,比较分析了混合FSO/RF并行系统、混合FSO/RF双跳系统和单FSO系统的误码率和中断概率性能;考察了孔径平均技术对混合FSO/RF系统性能的影响。
二、无线光通信FSO技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、无线光通信FSO技术（论文提纲范文）
（1）无线光通信系统信号阈值检测处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外发展概况 |
| 1.2.2 国内发展概况 |
| 1.3 无线光通信中阈值信号检测技术的国内外发展概况 |
| 1.3.1 国外发展概况 |
| 1.3.2 国内发展概况 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 2 大气信道中光通信系统模型分析 |
| 2.1 大气激光通信系统模型 |
| 2.2 大气信道 |
| 2.3 大气衰减 |
| 2.4 大气湍流 |
| 2.5 大气湍流信道模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 大气湍流与噪声及最优门限策略 |
| 3.1 光电探测理论分析 |
| 3.2 光电探测器噪声 |
| 3.3 最大似然估计法 |
| 3.4 自适应阈值判决模型 |
| 3.5 阈值误码率分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 无线光通信系统中自适应阈值信号技术 |
| 4.1 高阶累积量 |
| 4.1.1 高阶矩和高阶累积量转换 |
| 4.1.2 高阶累积量的数学性质 |
| 4.2 高阶累积量估计 |
| 4.3 湍流衰落及噪声的参数估计 |
| 4.4 性能分析 |
| 4.4.1 信噪比 |
| 4.4.2 仿真分析 |
| 4.4.3 验证误码率随信噪比变化的情况 |
| 4.4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）大气激光通信SISO/MIMO系统信道估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大气激光通信研究现状 |
| 1.2.2 信道估计研究现状 |
| 1.2.3 MIMO信道估计研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和论文安排 |
| 2 FSO系统大气信道研究与建模 |
| 2.1 大气信道对通信系统的影响 |
| 2.1.1 大气吸收 |
| 2.1.2 大气散射 |
| 2.1.3 大气湍流 |
| 2.2 大气湍流混合分布信道模型 |
| 2.2.1 Gamma-Lognormal分布信道 |
| 2.2.2 Lognormal-Rician分布信道 |
| 2.2.3 Gamma-Gamma分布信道 |
| 2.2.4 三种混合湍流分布信道估计特点 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 Gamma-Gamma混合分布SISO信道估计 |
| 3.1 自适应传输系统中的信道估计 |
| 3.2 Gamma-Gamma分布信道EM参数估计 |
| 3.2.1 最大似然估计原理 |
| 3.2.2 EM算法原理 |
| 3.2.3 G-G分布信道的EM参数估计 |
| 3.3 Gamma-Gamma分布信道N-R参数估计 |
| 3.3.1 N-R算法原理 |
| 3.3.2 G-G分布信道的N-R参数估计 |
| 3.4 Gamma-Gamma分布信道GMM参数估计 |
| 3.4.1 GMM算法原理 |
| 3.4.2 G-G分布信道的GMM参数估计 |
| 3.5 克拉美罗界 |
| 3.6 实验仿真结果 |
| 3.6.1 估计方法性能评判 |
| 3.6.2 仿真结果与分析 |
| 3.7 实验验证 |
| 3.7.1 实验设备及搭建 |
| 3.7.2 实验验证结果与分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 MIMO系统自适应信道估计算法 |
| 4.1 MIMO系统下的湍流信道模型参数估计 |
| 4.1.1 MIMO系统湍流信道模型 |
| 4.1.2 仿真结果与分析 |
| 4.2 MIMO系统大气信道矩阵估计 |
| 4.2.1 MIMO系统模型 |
| 4.2.2 自适应信道估计算法 |
| 4.2.3 仿真结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）空间光通信大气信道FBMC-偏振调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 调制系统原理与偏振理论 |
| 2.1 空间光通信调制系统原理 |
| 2.1.1 OFDM系统 |
| 2.1.2 FBMC系统 |
| 2.1.3 OFDM与FBMC对比 |
| 2.2 偏振理论 |
| 2.2.1 线偏振光和圆偏振光简述 |
| 2.2.2 大气的退偏效应 |
| 2.2.3 基于FSO的圆偏振模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于FBMC-PolSK的调制系统 |
| 3.1 基于FBMC-PolSK的调制系统原理 |
| 3.2 大气信道的影响因素及信道模型 |
| 3.2.1 大气湍流对FSO信道的影响 |
| 3.2.2 大气衰减对FSO信道的影响 |
| 3.2.3 大气信道模型 |
| 3.3 基于FBMC的OQAM-PolSK基带信号 |
| 3.3.1 OQAM信号 |
| 3.3.2 OQAM-PolSK信号 |
| 3.4 基于FBMC的圆偏振调制技术 |
| 3.5 基于正交差分相移的圆偏振调制技术 |
| 3.6 系统仿真性能对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于MIMO技术的FBMC-PolSK调制系统 |
| 4.1 基于SISO技术的FBMC-PolSK调制技术 |
| 4.2 基于MIMO技术的FBMC-PolSK调制技术 |
| 4.3 基于MIMO技术的FBMC-PolSK系统性能分析 |
| 4.4 正常天气下MIMO与SISO系统仿真参数分析 |
| 4.5 极端天气下MIMO与SISO系统仿真参数分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）无线光与毫米波聚合系统的稳健通信研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 本文结构安排 |
| 2 无线光与毫米波聚合系统的通信信道 |
| 2.1 无线光与毫米波聚合系统模型 |
| 2.2 无线光通信信道 |
| 2.3 湍流信道模型 |
| 2.4 毫米波通信信道 |
| 2.5 Nakagami-m信道模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 聚合系统信道不含估计误差的稳健通信研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚合系统的速率 |
| 3.3 聚合系统的稳健功率分配 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 聚合系统信道含有界误差的稳健通信研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 针对有界误差的稳健功率分配 |
| 4.3 基于SCA的稳健算法设计 |
| 4.4 仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 聚合系统信道含无界误差的稳健通信研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 针对无界误差的稳健功率分配 |
| 5.3 概率约束的安全近似 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）无线光通信FSO/FSO/RF三跳中继系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 FSO/FSO/RF三跳DF中继系统模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型 |
| 第3章 基于G-G/Rayleigh分布的FSO/FSO/RF系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 信道模型 |
| 3.2.1 G-G分布的FSO信道衰落模型 |
| 3.2.2 Rayleigh分布的RF信道衰落模型 |
| 3.3 性能分析 |
| 3.3.1 统计特征 |
| 3.3.2 中断概率 |
| 3.3.3 误码率 |
| 3.4 数值与仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于M/Rician分布的FSO/FSO/RF中继系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 信道模型 |
| 4.2.1 FSO信道中M分布模型 |
| 4.2.2 Rician分布下RF信道模型 |
| 4.3 性能分析 |
| 4.3.1 统计特征 |
| 4.3.2 中断概率 |
| 4.3.3 误码率 |
| 4.4 数值与仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于Málaga-M/Rician分布的FSO/FSO/RF中继系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Málaga-M分布下FSO信道模型 |
| 5.3 性能分析 |
| 5.3.1 统计特征 |
| 5.3.2 中断概率 |
| 5.3.3 误码率 |
| 5.4 数值与仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间从事的科研工作及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）具有能量收集的双向RF/FSO中继传输系统性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 中继协作通信发展概况 |
| 1.2.2 能量收集技术在无线通信中的发展概况 |
| 1.3 论文的研究内容和结构安排 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 本文结构安排 |
| 2.无线光通信系统概述 |
| 2.1 RF通信衰落信道简介 |
| 2.1.1 瑞利(Rayleigh)衰落信道 |
| 2.1.2 莱斯(Rician)衰落信道 |
| 2.1.3 Nakagami-m衰落信道 |
| 2.2 FSO通信系统简介 |
| 2.2.1 FSO通信系统模型 |
| 2.2.2 大气湍流和指向误差对FSO通信的影响 |
| 2.3 FSO通信信道模型简介 |
| 2.3.1 K衰落模型 |
| 2.3.2 Log-normal衰落模型和Gamma-Gamma衰落模型 |
| 2.4 中继通信 |
| 2.4.1 中继通信概述 |
| 2.4.2 中继转发协议 |
| 2.4.3 中继通信传输方式 |
| 2.5 能量收集技术在中继通信中的应用和发展 |
| 2.5.1 能量收集技术在RF中的应用 |
| 2.5.2 能量收集技术在可见光通信以及FSO中的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.具有能量收集的双向RF/FSO中继传输系统中断概率分析 |
| 3.1 系统及信号模型 |
| 3.2 端到端信噪比 |
| 3.3 中继中的能量收集 |
| 3.4 系统的中断概率 |
| 3.5 仿真和数值分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.具有能量收集的双向RF/FSO中继传输系统的误码率分析 |
| 4.1 系统模型 |
| 4.2 系统调制方式分析 |
| 4.3 系统误码率 |
| 4.4 仿真和数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士期间发表论文和研究成果 |
| 致谢 |
（7）无线光通信中的增强型光空间调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 光空间调制的研究现状 |
| 1.3.1 光MIMO技术研究现状 |
| 1.3.2 光空间调制研究现状 |
| 1.3.3 光广义空间调制研究现状 |
| 1.3.4 空间调制中信号检测算法的研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第2章 光束传输理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大气衰减效应 |
| 2.3 大气湍流效应 |
| 2.3.1 大气湍流折射率起伏谱模型 |
| 2.3.2 大气折射率结构常数 |
| 2.3.3 大气湍流对光束传输的影响 |
| 2.3.4 湍流信道模型 |
| 2.4 瞄准误差 |
| 2.5 联合效应下的信道模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 联合效应下光MIMO系统的模型及性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 联合效应下光MIMO系统的相关信道模型 |
| 3.3 不同强度调制时光MIMO系统的相关信道模型 |
| 3.4 PPM调制时光MIMO系统的性能 |
| 3.4.1 信道容量 |
| 3.4.2 误码率 |
| 3.5 MPPM调制时光MIMO系统的性能 |
| 3.5.1 信道容量 |
| 3.5.2 误码率 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空时光空间调制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光空间调制 |
| 4.3 光空时键控调制 |
| 4.3.1 系统模型与调制原理 |
| 4.3.2 误码率分析 |
| 4.3.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.4 适合于光空时键控的压缩感知检测 |
| 4.4 基于FPGA的光空时键控硬件实现 |
| 4.4.1 硬件电路设计 |
| 4.4.2 程序设计 |
| 4.4.3 实验测试与结果分析 |
| 4.5 光空时脉冲位置调制 |
| 4.5.1 系统模型与调制原理 |
| 4.5.2 检测算法 |
| 4.5.3 误码率分析 |
| 4.5.4 仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 改进型光广义空间调制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光广义空间调制 |
| 5.3 增强型光空间调制 |
| 5.3.1 系统模型与调制原理 |
| 5.3.2 误码率分析 |
| 5.3.3 仿真结果与分析 |
| 5.4 光广义空时脉冲位置调制 |
| 5.4.1 系统模型与调制原理 |
| 5.4.2 球形译码算法与计算复杂度分析 |
| 5.4.3 误码率分析 |
| 5.4.4 仿真结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A攻读博士学位期间的学术成果和参与课题 |
| 1.学术成果 |
| 2.参与课题 |
（8）自由空间光通信在室内雾信道下的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状与发展动态 |
| 1.2.1 FSO通信的国内外研究进展 |
| 1.2.2 雾衰减特性的国内外研究进展 |
| 1.3 本文的研究内容和结构安排 |
| 2.FSO通信系统 |
| 2.1 电磁频谱 |
| 2.2 FSO系统 |
| 2.3 调制方式 |
| 2.4 仿真系统搭建 |
| 3.雾信道的理论研究 |
| 3.1 雾粒子 |
| 3.1.1 雾成分 |
| 3.1.2 常见的雾类型 |
| 3.2 雾粒子的衰减特性 |
| 3.2.1 衰减效应 |
| 3.2.2 光散射基本理论 |
| 3.3 雾信道的经验模型 |
| 3.4 雾衰减的理论仿真 |
| 4.室内雾衰减实验 |
| 4.1 室内雾信道模拟原理 |
| 4.2 室内雾信道实验模拟 |
| 4.2.1 室内雾信道搭建 |
| 4.2.2 室内雾信道实验 |
| 4.3 雾衰减概率密度分析 |
| 4.3.1 拟合分布函数 |
| 4.3.2 室内雾信道概率模型 |
| 4.4 室内雾信道模型性能 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士(硕士)学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）无线光通信中极化码低复杂度编译码研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 无线光通信技术介绍 |
| 1.2 无线光通信的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 无线光通信中的信道编码技术 |
| 1.3 极化码的发展及现状 |
| 1.4 主要研究内容及章节安排 |
| 2 无线光通信信道模型 |
| 2.1 大气衰减效应 |
| 2.1.1 大气吸收 |
| 2.1.2 大气散射 |
| 2.2 大气湍流效应 |
| 2.2.1 大气湍流的统计特性 |
| 2.2.2 光强闪烁 |
| 2.3 大气湍流信道模型 |
| 2.3.1 对数正态分布湍流信道模型 |
| 2.3.2 Gamma-Gamma分布湍流信道模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 极化码 |
| 3.1 信道极化理论 |
| 3.1.1 信道合并 |
| 3.1.2 信道分裂 |
| 3.1.3 信道极化 |
| 3.2 极化码的信息位选取和编码 |
| 3.2.1 巴氏参数 |
| 3.2.2 密度进化 |
| 3.2.3 高斯近似 |
| 3.2.4 极化码编码 |
| 3.3 极化码译码方法 |
| 3.3.1 SC译码算法 |
| 3.3.2 SCL译码算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 无线光通信中极化码信息位选取方法 |
| 4.1 蒙特卡洛方法基础原理 |
| 4.2 蒙特卡洛法选取信息位 |
| 4.3 极化码中的偏序关系 |
| 4.4 湍流信道下极化码信息位选取方法 |
| 4.4.1 弱湍流下的信息位选取方法 |
| 4.4.2 仿真分析 |
| 4.4.3 强湍流下的信息位选取方法 |
| 4.4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 无线光通信中极化码译码方法 |
| 5.1 循环冗余校验码与分段 |
| 5.2 剪枝算法 |
| 5.3 SCAL-P译码算法分析 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（10）复杂大气对自由空间光通信影响及改善方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 复杂大气对激光大气传输影响的研究现状 |
| 1.2.1 恶劣天气对激光大气传输影响的研究现状 |
| 1.2.2 湍流对激光大气传输影响的研究现状 |
| 1.3 复杂大气对FSO通信系统性能的主要影响 |
| 1.4 FSO通信系统的主要改善方法 |
| 1.4.1 ATP技术 |
| 1.4.2 湍流抑制技术 |
| 1.4.3 分集技术 |
| 1.4.4 调制技术 |
| 1.4.5 编码技术 |
| 1.5 FSO通信系统的最新技术研究进展 |
| 1.5.1 FSO/RF混合技术 |
| 1.5.2 其他技术 |
| 1.6 本文研究的主要问题及文章结构 |
| 1.6.1 本文研究的主要问题 |
| 1.6.2 本文结构 |
| 第2章 FSO通信系统基础知识 |
| 2.1 FSO通信系统结构与组成 |
| 2.2 FSO系统模型 |
| 2.2.1 FSO通信系统与水平信道模型(统计视角) |
| 2.2.2 FSO通信系统的斜程传输信道模型(功率视角) |
| 2.3 光学湍流理论及其统计模型 |
| 2.3.1 功率谱模型 |
| 2.3.2 光在湍流中的传输模型 |
| 2.3.3 大气湍流的统计模型 |
| 2.4 指向误差的统计模型 |
| 2.4.1 零视轴指向性误差模型 |
| 2.4.2 非零视轴的广义指向性误差模型 |
| 2.5 斜程大气传输透过率与衰减模型 |
| 2.5.1 雾霾对光的衰减 |
| 2.5.2 云对光的衰减 |
| 2.5.3 湍流对光的等效衰减 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 云雾霾天气对空地激光通信系统性能影响 |
| 3.1 空地激光通信系统性能分析 |
| 3.1.1 可达数据率 |
| 3.1.2 链路余量 |
| 3.1.3 信噪比与误码率 |
| 3.2 空地激光通信系统的仿真分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 不同时段湍流和不同光束发散角对FSO通信系统性能的影响 |
| 4.1 联合信道模型分析 |
| 4.2 FSO系统性能分析 |
| 4.2.1 误码率 |
| 4.2.2 平均信道容量 |
| 4.2.3 中断概率 |
| 4.3 FSO系统性能仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 孔径平均技术对自由空间光通信系统性能的影响 |
| 5.1 联合信道模型分析 |
| 5.2 FSO系统性能分析 |
| 5.2.1 误码率 |
| 5.2.2 平均信道容量 |
| 5.2.3 中断概率 |
| 5.3 FSO系统性能仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于孔径平均技术的部分相干光通信系统性能分析与设计 |
| 6.1 部分相干光束模型 |
| 6.2 联合信道模型分析 |
| 6.3 FSO系统性能分析 |
| 6.3.1 误码率 |
| 6.3.2 平均信道容量 |
| 6.3.3 中断概率 |
| 6.4 部分相干光FSO系统仿真与设计 |
| 6.4.1 相干性对部分相干光FSO通信系统的影响分析 |
| 6.4.2 孔径平均效应对部分相干光FSO通信系统的影响分析 |
| 6.4.3 发射机平面束腰半径对部分相干光FSO通信系统的影响分析 |
| 6.4.4 指向性误差对部分相干光FSO通信系统的影响分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 混合Málaga湍流信道与Nakagami衰弱信道的FSO/RF系统性能分析 |
| 7.1 混合信道模型分析 |
| 7.1.1 FSO链路 |
| 7.1.2 RF链路 |
| 7.1.3 基于选择合并方案的混合FS0/RF系统 |
| 7.2 混合系统性能分析 |
| 7.2.1 平均误码率 |
| 7.2.2 中断概率 |
| 7.3 混合系统性能仿真 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 联合多种改善方法的混合FSO/RF通信系统的性能分析 |
| 8.1 混合信道模型分析 |
| 8.1.1 FSO链路 |
| 8.1.2 RF链路 |
| 8.1.3 基于选择合并方案的混合FS0/RF系统 |
| 8.2 混合系统性能分析 |
| 8.2.1 平均误码率 |
| 8.2.2 中断概率 |
| 8.3 混合系统性能仿真 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 本文总结 |
| 9.2 下一步将开展的研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、无线光通信FSO技术（论文参考文献）
- [1]无线光通信系统信号阈值检测处理研究[D]. 季旭宽. 西安理工大学, 2021
- [2]大气激光通信SISO/MIMO系统信道估计方法研究[D]. 惠佳欣. 西安理工大学, 2021
- [3]空间光通信大气信道FBMC-偏振调制技术研究[D]. 罗宝翔. 长春理工大学, 2021(02)
- [4]无线光与毫米波聚合系统的稳健通信研究[D]. 焦天保. 中国矿业大学, 2021(02)
- [5]无线光通信FSO/FSO/RF三跳中继系统性能研究[D]. 杨茹. 上海师范大学, 2021(07)
- [6]具有能量收集的双向RF/FSO中继传输系统性能分析[D]. 李小禹. 中北大学, 2021(09)
- [7]无线光通信中的增强型光空间调制技术研究[D]. 张悦. 兰州理工大学, 2021(01)
- [8]自由空间光通信在室内雾信道下的模拟研究[D]. 康莉. 中北大学, 2021(09)
- [9]无线光通信中极化码低复杂度编译码研究[D]. 李岳. 重庆理工大学, 2021(02)
- [10]复杂大气对自由空间光通信影响及改善方法的研究[D]. 吴琰. 中国科学技术大学, 2020(06)