自由空間光通信Lognormal-Rician信道模型研究.pdf

1、自由空間光通信(FSO)技術(shù)具有通信容量大，傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)，并且可以解決無(wú)線電通信頻譜資源短缺的瓶頸，因此在近年來(lái)獲得了迅速發(fā)展。FSO系統(tǒng)使用大氣信道進(jìn)行通信，信道條件對(duì)通信質(zhì)量的影響非常大。大氣湍流造成了光束漂移和光強(qiáng)閃爍現(xiàn)象，其中，光強(qiáng)閃爍對(duì)FSO系統(tǒng)的影響最大。采用光強(qiáng)閃爍抑制技術(shù)、增大發(fā)射功率和提高接收機(jī)靈敏度可以從不同角度減小光強(qiáng)閃爍帶來(lái)的影響，卻都存在著相應(yīng)的局限性。
　　本論文從大氣信道方面考慮如何克服光強(qiáng)閃爍現(xiàn)

2、象，改善FSO系統(tǒng)的通信性能。通常使用光強(qiáng)的概率密度函數(shù)(PDF)描述光強(qiáng)閃爍，在所有已知的模型中，Lognormal-Rician(LR)分布的信道模型同仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)高度契合，是理論上性能最優(yōu)的模型。通過(guò)對(duì)LR信道參數(shù)的估計(jì)，可以獲得大氣信道的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，實(shí)時(shí)地掌握大氣信道的通信質(zhì)量。當(dāng)所在的通信鏈路不理想的時(shí)候，可以通過(guò)切換鏈路保證通信的穩(wěn)定性。
　　然而，LR分布的PDF是積分形式，計(jì)算非常復(fù)雜。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)LR信

3、道的研究還處于起步階段。本論文對(duì)LR信道進(jìn)行了相關(guān)研究，主要工作如下:
　　(1)推導(dǎo)并剖析了LR分布的PDF表達(dá)式，發(fā)現(xiàn)了LR分布的PDF曲線取決于兩個(gè)形狀參數(shù)r和σz2,使用了經(jīng)典階矩估計(jì)法對(duì)這兩個(gè)形狀參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)，發(fā)現(xiàn)了此方法存在的弊端。
　　(2)使用廣義階矩估計(jì)法(GMM)對(duì)LR分布模型的參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)，采用蒙特卡羅仿真分析了GMM估計(jì)量的漸近方差性能，并通過(guò)仿真分析了有、無(wú)噪聲情況下GMM估計(jì)量的均方誤差和歸一