基于SC分集的混合FSO/RF航空通信系统性能分析

研究了基于选择合并(SC)分集的混合激光/射频(FSO/RF)航空通信系统性能,该系统设计简单且在发射端无需信道状态信息(CSI)。激光链路服从平均孔径效应下的Exponentiated Weibull大气湍流分布模型,射频采用Nakagami-m衰落信道模型,推导求出混合FSO/RF航空通信系统接收端信噪比的累积分布函数,进一步利用Meijer′s G函数推导了混合FSO/RF通信系统中断概率以及平均误码率的闭合表达式,通过仿真对比分析了不同湍流强度、调制方式及分集通信方案对系统中断、误码性能的影响。仿真结果表明,混合FSO/RF航空通信系统有效地利用了FSO及RF链路在不同大气信道条件下的互补性质,具有更优的中断和误码性能;采用BPSK调制能有效降低大气湍流对混合FSO/RF航空通信系统的影响;信噪比高时,并行传输、分集接收的通信方案对系统误码性能的改善要优于低阶调制对误码性能的改善。     

基于2×2放大转发中继的混合RF/FSO系统性能分析

基于放大转发中继方式,研究了2×2中继条件下混合RF/FSO航空通信系统性能。FSO链路服从适于孔径平均条件下的Exponentiated Weibull大气湍流分布模型,RF通信链路为Nakagami-m衰落信道。建立2×2中继混合RF/FSO通信系统模型,利用Meijers’G函数推导求出航空激光通信系统信噪比的概率分布函数及累积分布函数,进一步推导混合通信系统平均误码率和中断概率的闭合表达式。通过仿真分析了不同大气湍流强度、孔径尺寸和调制方式对平均误码率和误码率的影响。仿真结果表明,混合系统中断概率及误码率受湍流强度影响较大,孔径平均效应可有效改善混合RF/FSO传输系统的性能;固定增益中继方式下,混合RF/FSO系统性能主要由RF链路决定;在固定增益中继混合RF/FSO系统中起主要作用;可变增益中继混合RF/FSO系统中,具有较小信噪比的链路在对系统性能的影响起主要作用。     

大气湍流和指向误差下混合RF/FSO航空通信系统性能分析

基于解码-转发中继方式,研究了混合射频/自由空间光(RF/FSO)航空通信系统性能。采用副载波多进制相移键控调制方式,建立了孔径平均作用下混合RF/激光通信系统模型,其中FSO通信链路采用指数型Weibull大气湍流信道的同时考虑指向误差影响,射频通信链路为Nakagami-m衰落信道。利用Meijer′s G函数推导得到航空激光通信系统平均误码率和中断概率的闭合表达式。在不同湍流强度和接收孔径大小条件下,对比分析了中断概率及误码率性能。仿真结果表明,与弱湍流条件相比,中等湍流强度条件下指向误差对系统中断性能影响较小;孔径平均效应可有效改善混合RF/FSO传输系统的性能;FSO信道对混合系统性能起主要作用。     

具有能量收集的双向RF/FSO中继系统性能分析

设计了一种在大气湍流和指向误差影响下的带有能量收集的混合双向RF/FSO中继传输系统。RF信号部分采用能量分割的方式进行能量收集,FSO信号部分则将其信号中的直流电分量所携带的能量收集起来存储在中继器中。其中射频RF链路采用Nakagamim信道衰落模型,自由空间光FSO链路采用Gamma Gamma信道衰落模型。并且计算出了两条链路各自的累积分布函数CDF。采用DF的中继协作方式,并利用Meijei G函数推导出系统中断概率的闭合表达式,最终通过仿真来验证结果的正确性。     

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。     

智能反射面辅助的混合FSO/RF系统建模和分析

针对自由空间光(FSO)链路视距受限问题，提出了一种光智能反射面（OIRS）辅助的混合FSO/射频(RF)系统，介绍了系统模型。OIRS用于解决障碍物遮挡问题，其辅助的FSO链路服从几何和抖动误差下的Malaga分布，RF链路服从任意相关的Nakagami-m分布，并在目的节点采用等增益合并接收技术。推导了混合FSO/RF系统的中断概率、平均误码率的闭合表达式，并对中断概率进行渐近分析。仿真结果表明：OIRS辅助的混合FSO/RF系统中断和误码性能取决于质量更差的一条信道，二进制相移键控调制误码性能优于二进制频移键控调制。     

RIS辅助的混合RF/THz系统性能分析

针对太赫兹(THz)链路传输距离短的问题,研究了智能反射表面(RIS)辅助的混合双跳射频(RF)/THz系统的性能.RIS用于增强信号强度,从而提升系统性能.采用固定增益放大转发协议,推导了混合RF/THz链路端到端信噪比的累积分布函数和概率密度函数表达式.利用这些统计特性,进一步推导了该混合中继系统的中断概率、平均误...     

基于Kappa-mu/M分布的联合多用户分集与并行中继继选择RF/FSO系统性能研究

本文在能够表征大多数信道条件的Kappa-mu/M分布混合统计模型组合下,研究了存在同频干扰的联合多用户分集与并行中继选择射频技术/自由空间光通信系统,分别推导出系统的中断概率的Meijer G解析表达式和渐近近似表达式.通过仿真解析、渐近近似表达式,分析了信道衰落、指向误差、同频干扰、用户选择和并行中继选择等关键因素...     

基于大气信道链路的混合FSO/RF系统性能分析

提出了新的混合FSO/RF系统信道模型,此模型不仅克服了雾和雨对链路的严重影响,而且降低了系统的能量衰减,提高了系统的可用性.该系统在接收端探测器采用比较光电流大小来选择适合信道传输的链路,克服了各种天气状况的影响,最大限度地满足用户对通信性能的要求.     

一种混合认知RF和MIMO FSO系统的中断概率分析

给出了一种串联衬底认知射频(RF)网络与多输入多输出(MIMO)自由空间光通信(FSO)链路的双跳传输系统,分析了其中断概率。对于射频链路,采用瑞利衰落分布模型,分析次级用户与主用户共享频谱的衬底认知无线电网络;对于MIMO FSO链路,采用Gamma-Gamma大气湍流模型,考虑大气衰减效应和大气湍流效应,通过等增益合并建立MIMO FSO的信道模型。推导出中断概率的闭合表达式,仿真分析各种天气条件和大气湍流对串级链路的影响,结果显示随着次级用户发射器的峰值发射功率增大和发射孔径与接收孔径的数目增多,大气效应的影响逐渐减小,通信性能随之提高。