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GGD弱湍流环境含零视轴指向误差MISO-UWOC系统容量分析
1
作者 李岳衡 徐贻宁 +1 位作者 居美艳 黄平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期111-124,共14页
选取广义Gamma分布(GGD)来表征弱海洋湍流,提出了一个包含GGD弱湍流、零视轴指向误差、以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗及多径效应的混合衰落信道模型。利用Meijer-G函数推导出采用选择性发送(ST)下的多入单出-水下无线光通信(UWOC)... 选取广义Gamma分布(GGD)来表征弱海洋湍流,提出了一个包含GGD弱湍流、零视轴指向误差、以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗及多径效应的混合衰落信道模型。利用Meijer-G函数推导出采用选择性发送(ST)下的多入单出-水下无线光通信(UWOC)系统在考虑及忽略符号间干扰(ISI)情况下的遍历容量和中断容量数学表达,并利用数值仿真验证上述理论推导的正确性。仿真结果表明,相较于传统点对点传输模式,在同等信道条件及系统参数设置下,以发射端数N=2为例,UWOC系统的遍历容量至少提升了1.3倍,而中断容量则最大下降超过60%;不过,ISI的引入将严重降低此性能改善。 展开更多
关键词 GGD弱湍流 水下无线光通信 多入单出 指向误差 遍历容量 中断容量
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全双工水下无线光通信系统自干扰问题研究
2
作者 王杰 范婷威 +3 位作者 申玲菲 黄志伟 迟楠 周田华 《光通信研究》 2023年第4期28-33,共6页
针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525... 针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525 nm单波长和双波长FD-UWOC系统性能的影响情况。仿真结果表明,水质越差,自干扰越强,并且自干扰的增强会显著降低FD-UWOC的光信噪比(OSNR),进而限制了系统的最远传输距离;采用双波长收发分离方法的FD-UWOC系统相较于单波长FD-UWOC系统能带来约60 dB的OSNR提升,从而可以实现更远的传输距离,其中,在Jerlov II类水质下传输距离提升了80 m,并能在Jerlov I和Jerlov IB类水质下实现大于100 m的有效传输距离。这些结果在FD-UWOC系统设计中具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 全双工水下无线光通信 Monte Carlo方法 自干扰 后向散射 双波长
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高速水下无线光通信系统研究进展 被引量：2
3
作者 满仲麒 谭玉彬 +1 位作者 刘显著 王天枢 《光通信研究》 2023年第4期1-6,共6页
水下无线光通信(UWOC)系统可以实现最高Gbit/s量级的信号传输速率,对于现代水下应用具有重要意义。文章简述了UWOC系统的发展过程,对不同种类的UWOC系统进行了比较,对高速UWOC系统的研究现状进行了综述,从高速UWOC系统的光源、接收机以... 水下无线光通信(UWOC)系统可以实现最高Gbit/s量级的信号传输速率,对于现代水下应用具有重要意义。文章简述了UWOC系统的发展过程,对不同种类的UWOC系统进行了比较,对高速UWOC系统的研究现状进行了综述,从高速UWOC系统的光源、接收机以及信号处理3个部分进行了总结与讨论。希望文章可以为未来高速UWOC系统的研究与发展带来帮助。 展开更多
关键词 水下无线光通信 光接收机 数字信号处理 调制技术
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水下无线光通信系统一般测试方法 被引量：2
4
作者 陈庆瑞 李燕龙 +2 位作者 吕伟超 宋广斌 徐敬 《光通信研究》 2023年第4期42-52,共11页
水下无线光通信(UWOC)是一种新兴的高速水下通信技术,因其拥有传输带宽高、抗电磁干扰能力强、功耗低和体积小等优点,在学术界和工业界逐渐引起广泛关注。尽管光作为信息载体在水下传输时存在较大衰减,但其传输距离仍然可达百米级别,足... 水下无线光通信(UWOC)是一种新兴的高速水下通信技术,因其拥有传输带宽高、抗电磁干扰能力强、功耗低和体积小等优点,在学术界和工业界逐渐引起广泛关注。尽管光作为信息载体在水下传输时存在较大衰减,但其传输距离仍然可达百米级别,足以满足传感器数据传输的距离要求。然而,目前UWOC技术仍处于早期发展阶段,大部分UWOC系统的实验仅在实验室水箱开展,且性能测试方法各不相同,缺乏统一的性能测试模型和方法。为更客观地评估UWOC系统的性能,文章尝试提出UWOC系统的一般测试方法,建立测试模型,并总结系统评价指标,以促进UWOC技术的发展。 展开更多
关键词 水下无线光通信 测试模型 评价指标 测试方法 水下测试
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非视距水下无线光通信技术的研究进展 被引量：2
5
作者 孔美巍 袁鹤翔 +3 位作者 王梦奇 潘妍妍 周辉 杨群慧 《光通信研究》 2023年第4期7-10,67,共5页
非视距(NLOS)水下无线光通信(UWOC)主要利用空气—海水界面反射或海水中微粒对光的散射进行通信,可以有效地解决视距(LOS) UWOC的链路对准问题。文章总结了NLOS UWOC技术在信道模型、模拟仿真和实验研究方面的研究进展。目前,国内外学... 非视距(NLOS)水下无线光通信(UWOC)主要利用空气—海水界面反射或海水中微粒对光的散射进行通信,可以有效地解决视距(LOS) UWOC的链路对准问题。文章总结了NLOS UWOC技术在信道模型、模拟仿真和实验研究方面的研究进展。目前,国内外学者主要探索了水质、波浪、湍流、调制技术和收发端配置等因素对NLOS UWOC链路性能的影响。很少有学者研究复杂的水动力和水质综合因素、光源的非线性、探测器的非线性、灵敏度以及噪声等对NLOS UWOC性能的影响以及有效解决方案。为此,未来需要展开更加深入的信道模型、仿真和实验研究,从而推动NLOS UWOC技术的发展。 展开更多
关键词 水下无线光通信 非视距 信道模型 蒙特卡洛仿真
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水下无线光通信中MIMO技术研究现状 被引量：3
6
作者 张立妍 蒋锐 +2 位作者 张龙 唐昕柯 董宇涵 《光通信研究》 2023年第4期14-20,72,共8页
水下无线光通信(UWOC)具有大容量和高速率等优势,然而受水下复杂环境和光学器件带宽的影响,实际通信范围和传输速率受到制约。多输入多输出(MIMO)技术将空间单流数据转换为多流数据并行传输,可以扩展UWOC的通信距离,缓解水下吸收、散射... 水下无线光通信(UWOC)具有大容量和高速率等优势,然而受水下复杂环境和光学器件带宽的影响,实际通信范围和传输速率受到制约。多输入多输出(MIMO)技术将空间单流数据转换为多流数据并行传输,可以扩展UWOC的通信距离,缓解水下吸收、散射效应和湍流引起的通信性能下降,因而受到广泛关注。基于此,文章围绕UWOC中的MIMO技术,分析和总结了MIMO-UWOC的信道模型、研究现状、实验装置与原型以及发展趋势与展望。 展开更多
关键词 水下无线光通信 多输入多输出 空间分集 误码率 空间复用
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可用于水下无线光通信系统的定位技术
7
作者 张腾霄 邱杨 《光通信研究》 2023年第6期64-71,76,共9页
近年来,随着“海洋强国”战略的不断推进,水下无线光通信(UWOC)因其带宽大、速率快、功耗低和安全性高等优点在海洋军事应用、水下环境监测、海底石油勘探和海洋科学研究等领域发挥着重要作用,已成为一项可行的新型水下通信技术。UWOC... 近年来,随着“海洋强国”战略的不断推进,水下无线光通信(UWOC)因其带宽大、速率快、功耗低和安全性高等优点在海洋军事应用、水下环境监测、海底石油勘探和海洋科学研究等领域发挥着重要作用,已成为一项可行的新型水下通信技术。UWOC中的定位技术作为UWOC应用的基础,水下目标检测和移动物体跟踪等技术的关键环节,受到了相关研究者的青睐。文章详细介绍了UWOC的发展与相关研究成果,分析讨论了不同类型的UWOC定位方法,并对其研究现状、当前所面临的挑战以及未来的发展前景进行了论述。 展开更多
关键词 水下无线光通信 距离测量 定位技术 定位精度 锚节点
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水下无线光通信链路构成与性能优化进展 被引量：8
8
作者 张雨凡 李鑫 +3 位作者 吕伟超 陈家旺 郑旻辉 徐敬 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-11,共11页
水下无线光通信(UWOC)可为水下平台提供高速灵活的通信选择。本文介绍了UWOC的基本链路构成,并指出UWOC系统的优化方案。吸收、散射和湍流都会影响UWOC的性能,深入研究信道特性可以指导发射器、接收器和相关信号处理技术的设计。UWOC性... 水下无线光通信(UWOC)可为水下平台提供高速灵活的通信选择。本文介绍了UWOC的基本链路构成,并指出UWOC系统的优化方案。吸收、散射和湍流都会影响UWOC的性能,深入研究信道特性可以指导发射器、接收器和相关信号处理技术的设计。UWOC性能还能够通过复用技术、单光子探测技术和对准系统等进行优化。功能全面的测试平台可以为UWOC系统提供必要的测试环境,为海试与工业化应用奠定基础。本文期望能为UWOC相关研究者带来帮助。 展开更多
关键词 uwoc 信道建模 光复用技术 单光子探测 对准
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水下大容量无线光通信技术最新研究现状 被引量：5
9
作者 刘兴 吴应明 +1 位作者 罗广军 王侠 《光通信技术》 北大核心 2017年第7期52-54,共3页
介绍了当前国内外水下大容量无线光通信的最新研究进展和国内外提升水下无线光通信速率所采取的方法。针对目前水下大容量无线光通信面临的距离短和可靠性低的问题给出了一系列改进建议。
关键词 大容量 水下无线光通信 蓝绿光
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