高空大气湍流影响下紫外光非直视链路闪烁效应研究

依据折射率结构常数垂直分布特征,利用对数正态分布模型计算了湍流强度、高空位置、通信距离、仰角和波长影响下,紫外光非直视链路的信号强度概率密度分布和闪烁指数。结果表明:高度5km以下,闪烁指数随着收发端所在高度增加而显著下降,2km以上的高空闪烁指数已小于10-2;随着波长增大,闪烁指数减小,信号强度分布更加集中。因此,在高空2km以上的环境中,较小的闪烁指数可以令紫外光在高空通信方面取得较好的性能。同时,可采用"日盲区"波长较长的信号来减小闪烁效应。此外,采取降低仰角的方法可以降低闪烁指数或者延长通信距离。     

直升机助降中紫外光近直视通信分集接收技术

为了有效抑制直升机降落过程中尾流造成的强湍流效应，采用分集接收技术来进行抑制。根据无线紫外光斜程通信和近直视通信的特性，给出接收信号强度的边缘分布概率密度函数，建立了基于gamma-gamma分布的紫外光近直视通信系统修正模型，将分集接收技术引入该模型。理论分析了湍流效应对接收光信号强度边缘概率密度分布的影响以及最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择性合并（SC）的误码性能。结果表明，大气湍流强度越强，紫外光近直视通信系统的误比特率性能越差；二分集时，MRC，EGC，SC 3种合并方式信噪比性能分别提升了22dB，18dB，16dB。分集接收技术能有效抑制直升机助降过程中的强湍流效应，提升通信系统的稳定性和抗衰落性能。     

弱湍流信道无线光通信分集接收合并技术

为了克服大气湍流所造成的信道衰落效应,分析了在弱湍流信道模型下基于强度检测脉冲位置调制方式的自由空间光通信空间（FSO）分集接收系统模型,推导了无分集系统的误时隙率计算公式。然后以此作为参考,在独立同分布的情况下,采用数值仿真的方法,分别对比分析了最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择性合并（SC）的误时隙率性能。结果表明,3种合并技术中,误时隙率性能改善最优的是MRC,其次是EGC,而SC的改善性能最差,但是SC实现相对容易。利用分集接收合并技术可以有效改善FSO系统的性能,并且具有较好的抗大气信道衰落能力,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

基于最大比合并的短波分集接收技术研究

短波通信信道存在多径、衰落等特点,分集接收技术可以将多路信号进行合并以降低衰落的影响。文章在最大比值合并技术的基础上给出了一种基于偏移距离的软判决最大比合并方法,并在仿真中验证了其性能的提升,具有一定的工程参考价值。     

移动通信中的分集接收技术

本文分析了移动通信基站中目前最为流行的无源空间分集和极化分集接收技术，并给出了试验结果。     

浅谈分集接收技术与RAKE接收机

介绍了在移动通信系统中对抗多径衰落的一种重要技术——分集接收技术,并分析了各种分集、合并技术的优缺点,提出了PAKE接收机的概念和结构。     

分集接收技术在水下通信中的研究

从现行的水下通信技术入手，运用蓝绿激光脉冲作为通信信号的载体，针对复杂的水下信道对通信信号产生的吸收、散射以及噪声干扰，研究了一种基于水下通信的分集接收技术——时频调制技术。     

分集合并及Rake接收抗多径衰落技术

该文主要针对无线通信系统信号传播特点,首先分析了影响无线通信系统性能的多径衰落形成的原因,介绍了几种常见的抗多径衰落技术;接下来从技术原理、实现方式、应用效率等方面对分集合并与Rake接收技术在抗多径衰落效应上的表现进行分析比较;随后结合两种技术的发展现状,总结出多维分集与广义混合合并两个主要研究方向;最后对分集合并及Rake接收技术跟均衡与信道编码相结合的发展前景进行展望。     

基于分集接收技术实现海岛远距信号接收的研究

无线电视信号在经跨海传输时,会受到海面强反射引起信号衰落。在长距离传输时可以采用空间分集技术来克服反射波干扰。本文通过理论分析计算了分集天线的高度差异,并设计出一套长时间信号自动监测系统来验证分集信号的独立性,最终开发出具有分集功能的接收机,彻底解决了干扰现象。     

再入遥测系统分集接收的研究

本文的是提出是基于在海上和陆地上所作的无线电信号传输试验的结果，同时也参考了其它试验的结果。简要地讨论了极化分集、空间分集和频率分集在再入遥测系统中的实际应用。分析了应用分集技术以后所获得的好处和存在的问题。最后，展望了分集技术在工程中应用的前景。     

Research on diversity receive technology for wireless optical communication using PPM in weak turbulence atmosphere channel

In order to mitigate atmospheric turbulence, the free space optical （FSO） system model with spatial diversity is ana- lyzed based on intensity detection pulse position modulation （PPM） in the weak turbulence atmosphere. The slot error rate （SER） calculating formula of the system without diversity is derived under pulse position modulation firstly. Then as a benchmark, independent of identical distribution, the average slot error rates of the three linear combining tech- nologies, which are the maximal ratio combining （MRC）, equal gain combining （EGC） and selection combining （SelC）, are compared. Simulation results show that the performance of system is the best improved by MRC, followed by EGC, and is poor by SelC, but SelC is simpler and more convenient. Spatial diversity is efficient to improve the performance and has strong ability on resistance to atmospheric channel decline. The above scheme is more suitable for optical wire- less communication systems.     

新型紫外光非视距通信系统信道估计的研究

主要对紫外光非视距通信系统的信道估计做了研究,采用最小均方(LMS)算法,通过自适应滤波的方式估计了紫外光非视距通信信道的脉冲响应.在多种条件下比较了该系统有、无信道估计技术时的误码率,得出了基于训练序列的信道估计技术能改善紫外光非视距通信系统性能的结论.     

Study on multiple receiver systems in non-line-of-sight ultraviolet communication systems

In this article, multiple receiver effects in a non-line-of-sight （NLOS） ultraviolet （UV） communication system is studied. The idea of using multiple receivers for diversity reception is known as a practical, effective and widely applied technique in wireless communications. The current approach is to use multiple antennas at the receiver in order to improve the quality of the received signal. A method of modeling and simulation is proposed to depict the principle and feasibility of the multiple receiver adopted in UV communication. The study provides an insight to the channel characteristics and achievable capabilities of ultraviolet communication systems with multiple receivers. It provides guidelines for practical system design with discussions on trade off between the receiver gain and the additional cost.     

基于偏振紫外光单次散射的非视距目标定位方法研究

本文从紫外光通信技术的发展趋势及研究背景出发 ,针对特定环境下实现目标定位的 应用需求,结合偏振光的振动特性,提出了基于偏振紫外光单次散射实现非视距目标定 位的方法。首先,基于紫外光大气散射传输特性,建立了偏振紫外光非视距单次散射模型, 利用矩阵光学的方法推导了紫外光偏振散射传输特性;建立了接收光强与方位角及收发距离 之间的关系。其次,利用Matlab软件仿真并分析了收发仰角及视场角对接收光强及方位角测 量范围的影响,选取了合适的收发仰角及视场角。根据接收信号光强随方位角的变化获得目 标方位角,并通过解算得出收发距离,理论上验证了系统可行性,并对各误差影响进行了仿 真分析,在距离500 m,收发仰角偏离(预设值25°)3°时,距离测量误差为25.3 m。噪声对光 强的影响导致方位角判定误差对测距误差的影响较小,但方位角判定误差为3°时,会引起 距 离500 m时真实位置横向偏离误差26.2 m。本 文研究结果为拓展紫外光通信系统的功能及实 际应用提供了理论基础,有一定的指导意义。     

白光LED照明通信系统中的分集接收技术

通过对影响白光LED照明通信系统性能因素的分析,研究了白光LED照明通信系统中信噪比和不同路径引起的码间干扰的问题,提出了一种基于角度分集的光接收机技术用来克服不同路径引起的码间干扰和提高信噪比,同时给出了该技术方案中光探测器布局的模型.     

大气湍流中直升机助降紫外光引导调制研究

为了研究大气湍流中不同调制方式对无线紫外光通信系统的性能影响,基于紫外光非直视通信模型,理论推导了弱湍流条件下开关键控、脉冲位置调制的误比特率。采用紫外光引导直升机助降模型,在不同调制方式下仿真分析了发射功率、通信距离、发散角、接收视场角、收发仰角对误比特率的影响。结果表明,不同调制方式的误比特率随着发射功率、发散角、接收视场角的增大而不断减小,随着通信距离、收发仰角的增大而增大; 在相同条件下,脉冲位置调制比开关键控的误比特率更低,而且随着调制阶数的增加,误比特率会越来越小。这一结果对提高紫外光通信系统在大气湍流中的抗干扰能力具有一定的应用价值。     

相干接收技术在低速ULH系统中的应用研究

对DP-QPSK(偏振复用正交相移键控)调制和相干接收技术在低速系统中的应用进行了研究,实现了2.67Gbit/s速率的实时传输。实验结果表明,DP-QPSK调制和相干接收技术对无中继ULH(超长跨距)光传输系统的OSNR(光信噪比)容限有优化作用。     

非视域三维成像激光雷达的研究进展

综述了非视域三维成像激光雷达技术的研究现状及进展。首先介绍了非视域成像技术的产生背景和基本概念,从多种实现技术中选出最接近激光雷达构型的基于激光脉冲飞行时间测量的非视域成像技术作为文中的综述重点。然后分别从成像系统和成像算法两个方面对国内外的研究进展进行了分析总结,可以看出,未来采用SPAD面阵进行无扫描阵列式非视域成像已成为必然的趋势,而能够适配SPAD面阵的非共焦重构算法也将成为研究重点。这种激光成像雷达新体制未来在军事侦察、安防反恐、无人驾驶、灾难救援等领域将有着极其广泛的应用前景。     

Path loss of non-line-of-sight ultraviolet light communication channel in polydisperse aerosol systems

Performance of non-line-of-sight (NLOS) ultraviolet (UV) communication is closely related with the system geometry, the communication range, and the atmospheric parameters. In this paper, we implement a full numerical analysis of the relations of path loss of NLOS UV communication with these factors using the Mie scattering theory and the Monte-Carlo method. In the numerical simulations, the actual polydisperse aerosol systems are used as the transmission medium. Since for the actual aerosol systems the atmosphere conditions may be similar within a short period, the path loss may be exclusively determined by the atmosphere visibility. Hence, we build a relation between the path loss of the communication channel and the atmosphere visibility. Simulation results reveal that for a relatively small communication range, the path loss increases with the visibility. On the other hand, low elevation of the transceiver may reduce the path loss. Our simulation results are useful for the evaluation of performance of the real NLOS UV communication systems.