基于微气泡散射的水下无线光通信复合信道建模

海浪、船舶尾流以及海洋生物游动与呼吸等原因会导致海水中存在大量的气泡,气泡群带来的散射效应对光信号的水下传输具有重要影响,但典型的水下无线光通信信道模型一般不考虑气泡群带来的负面效应。为了进一步完善传统的水下无线光通信信道模型,本文利用Mie散射理论分析海水中的微气泡及微气泡群光散射特性,基于蒙特卡洛法建立包含气泡散射的复合海水信道模型,分析不同海水水质、气泡密度、链路距离等参数条件下接收端的光学特性和信号特性。结果表明:当链路距离为5m时,随着气泡密度的增大,接收端光斑的弥散程度加剧,其面积可增至初始大小的3～5倍,中心能量也显著降低,最多可降至最大值的05;当链路距离为10～40m时,气泡群的存在以及链路距离的增长会导致接收端第一次接收到光子的时间延长约10～200ns,且使脉冲展宽值增大;当链路距离为2～10m时,气泡群密度的增大最多可使归一化接收功率降低至初始值的0004,但随着水质的恶化,其他粒子含量提高,气泡群对接收功率的影响逐渐减小。该研究可以为水下无线光通信系统的设计和理论分析提供参考。     

各向异性海洋湍流对外差式DPSK无线光通信系统的性能研究

应用广义的惠更斯-菲涅耳原理及改进的Rytov方法,采用基于Gamma-Gamma光强概率分布的海洋湍流信道模型,得到了中断概率解析式.并在此基础上对各向异性海洋湍流高斯光束外差式差分相移键控(DPSK)调制的中断概率性能进行了研究.仿真分析了不同的各向异性海洋湍流下各种海洋湍流参数(温度与盐度波动对功率谱变化贡献之比、单位质量流体动能耗散率、均方温度耗散率)、传输距离、DPSK调制的数据传输速率对中断概率的影响.为降低高斯光束DPSK调制下的中断概率、提高通信质量及可靠性提供了理论依据.     

便携式光纤动态传输系统技术研究

文章介绍了一种重量轻、体积小、便于人员携带的光纤动态传输系统,该系统以小型线团、单波长双向光端机为核心,实现了光纤动态释放与传输.实验结果表明,在便携式光纤动态传输系统中,光纤释放安全可靠,传输系统性能优良,可应用于人员携带的光纤传输领域.     

建筑工程造价结算的审核重点及注意事项分析

随着工程项目的日益增多和复杂性的提升,工程造价结算的准确性和合规性变得尤为重要.工程造价结算的审核过程是确保工程项目经济效益和合同约定得以实现的重要环节.然而,由于工程造价结算涉及的范围广泛且繁杂,审核人员需要对各个方面进行全面细致的审查,以确保结算结果的准确性和合理性.对此,对工程造价结算的审核重点进行分析,并提供注意事项与风险防范措施,以提高工程造价结算审核的质量和效率.     

光纤水下动态信号传输系统技术研究

针对光纤在水下实际工程环境中动态损耗较大,会影响水下光纤动态传输系统可靠性的特点,使用了模场直径较小即弯曲损耗较小的1.3μm传输窗口,在光纤动态损耗估计的基础上,设计了基于光循环器的单波长1 310 nm双向传输系统和蝶形大功率光发射机,并验证了单波长双向传输系统性能,在长光缆信道衰减模拟装置衰减不小于数十分贝时,系统误码率小于10-9,试验结果表明,系统性能优良,水下远程单波长光缆双向动态传输的工程应用是可行的。     

大学生思想政治教育案例教学法探索

大学生思想政治教学应紧密联系实际、生活和学生的真实个性。脱离实际的教学是空洞的，远离生活的教学是无用的，忽视学生个性的教学是僵化的。案例教学法恰恰可以弥补这种不足，使思想政治理论教学重新获得生机，改善课堂的沉闷气氛，能够增进师生的思想沟通，从而极大地提高教学效果。     

基于MPPC的改进型光子计数同步通信方法研究

针对多像素光子计数器(MPPC)恢复信号的过程中易受背景光干扰且同步时钟信号提取困难的问题,提出一种基于MPPC的改进型光子计数同步通信方法.首先利用MPPC完成光电转换,采用泊松分布模型中的均值(MV)、安斯库姆根(AR)变换和最大似然(ML)最优阈值检测算法对电脉冲进行预判决;然后生成相位不同的门控周期时钟,并将其作为使能信号以统计脉冲计数总和,通过查找其最大值的方式确定最佳时隙相关同步时钟;最后比较每比特脉冲计数与计数阈值的相对大小以确定比特信息.为了验证方法的有效性,搭建基于MPPC的无线光通信系统.实验结果表明,在波长为520 nm、通信速率为2 Mbit/s、采样频率为200 MHz和比特误码率为3.8×10-3的条件下,改进型PCPB-MV、PCPB-AR和PCPB-ML检测算法的灵敏度较传统检测算法可分别提升3.0dB、3.2dB和3.8dB.     

一种利用激光波前变化检测尾流场的方法

尾流场是舰艇在航行过程中形成一个含有大量微气泡和涡流的区域称之为尾流场,其声学、光学、热学及电磁学都与正常海水截然不同,通过对尾流光学等特征信号的探测,可以达到检测和跟踪尾流场的目的.激光在不同介质中传播时,其波前将发生变化,提出了一种利用激光通过尾流场后的波前变化检测尾流场的方法,通过对比激光经过静水和实验室模拟尾流模拟装置后波前的变化实现了检测尾流场的目的.实验结果表明,气泡对波前的影响不明显,涡流对波前的影响非常明显,当涡流越大时波前变化也越大,该方法的提出为提高光尾流检测能力提供了一种新的途径.     

孔径接收下各向异性海洋湍流UWOC系统误码分析

为了研究孔径接收对各向异性海洋湍流条件下水下无线光通信(UWOC)系统误比特率的影响, 系统采用高斯光束传输, 接收端通过孔径接收, 在脉冲位置调制方式下通过各向异性海洋湍流信道。引入各向异性海洋湍流结构常数, 通过对闪烁的形成原理和各向异性海洋湍流条件下闪烁系数的分析, 数值模拟得到了在不同接收孔径和各向异性因子下, 海洋湍流参量、传输距离、雪崩光电二极管(APD)平均增益和调制阶数对系统误比特率的影响。结果表明, 相同各向异性因子和海洋湍流参量下, 大孔径接收能有效提升系统误比特率性能; 相同孔径直径和海洋湍流参量下, 各向异性因子越大, 系统通信性能越好; 均方温度耗散率、温度和盐度对海洋功率谱变化贡献的比值较小, 湍流动能耗散率、动力粘度较大以及传输距离越短, 系统误码性能越好; APD增益为100或150时, 系统通信性能最佳; 调制阶数M=8时, 系统通信性能最佳, M>64时, 系统误比特率变化程度几乎饱和。该研究为UWOC系统平台搭建和性能估计提供了参考。