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1、论文题目：雨雾天环境中对激光传输衰减的研究专业：通信与信息系统硕士生：高国强（签名）指导教师：王亚民（签名）摘要激光经大气传输到达接收设备的整个过程中，透过大气的能力较弱，易被大气中的分子、气溶胶、烟尘等散射和吸收，造成激光信号的衰减，探测能力下降，使得到达接收设备的激光能量减小，对激光通信的工作性能造成影响，因此研究激光在复杂大气环境中的传输特性具有重要的意义。本文主要研究降雨和雾环境对激光信号造成的散射和衰减特性。本文对降雨和雾的物理特性做了比较详细的阐述，微米波段的激光在大气中传输，主要涉及到的理论是Mie散射理论，仿真
2、分析了衰减效率因子随散射微粒尺寸的变化特征，同时仿真分析了微粒散射光强空间分布规律。本文根据雨雾特性和Mie散射理论：1)推导出了降雨环境中常用雨滴尺寸分布模型的衰减理论计算，结合实际工程中所使用的经验模型，用Matlab仿真分析了M-P、Joss和两个经验模型的雨滴衰减系数随降雨率的变化关系，得出激光传输在小雨中的衰减要比大雨时的衰减大；2)基于单个雾滴的散射特性，给出了在雾环境中造成激光衰减的常用经验模型，用Matlab仿真分析了平流雾和辐射雾在不同模型之间的衰减特性，得出激光波长越长时，其衰减系数越小，当能见度大于500
3、米时，各模型之间的衰减相差不大，但能见度小于500米时，他们之间的差别随能见度的降低越来越大，此时需要考虑多次散射。本文还讨论了激光在雾中斜程传输时对激光造成的衰减，仿真分析得出能量衰减与传输高度呈线性变化。关键词：激光；雨滴；雾滴；衰减系数；单次散射；Mie散射研究类型：理论研究万方数据Subject：StudyofLaserPropagationandAttenuationThroughtheRainandFogEnvironmentSpecialty：CommunicationandInformationSystemNa
4、me：GaoGuoqiang（Signature）Instructor：WangYamin（Signature）ABSTRACTLaserreachingtheprocessofreceivingequipmentviatheatmospherictransmission,theabilitytopenetratetheatmosphereisweak,itcanbescatteredandabsorbedbyatmosphericmolecules,aerosol,dustandothers,whichresultsinth
5、eattenuationoflasersignalsandthereducingofdetectingability,thelaserenergythatreachesthereceivingdeviceisreduced,affecttheperformanceoflasercommunication,therefore,thestudyoflasertransmissioncharacteristicsincomplexatmosphericenvironmenthasimportantsignificance.Thisp
6、apermainlystudiesthescatteringoflasersignalsandattenuationcharacteristicsinrainfallandfogenvironment.Inthispaper,thephysicalpropertiesofrainfallandfogisintroducedamoredetailedelaboration,micronwavelengthlaserpropagationintheatmosphere,themaintheoryisMiescatteringthe
7、ory,simulatesandanalyzesattenuationfactorefficiency’svariationfeatureswiththechangeofscatteringparticlesize,atthesametime,analyzesofthespatialdistributionparticlescatteringlightintensity.BasedonrainandfogcharacteristicsandtheMiescatteringtheory:1)isdeducedthetheoret
8、icalcalculationoftheattenuationofraindropsizedistributionmodeinrainfallenvironment,combiningempiricalmodel,byMatlabsimulatesandanalyzesrai
