基于laguerre模型的光子计数无线光通信系统研究

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1、万方数据指导小组成员导师：指导教师：郑立荣周小林教授副教授一、J一万方数据摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．=i．j⋯．I万方数据4．3．本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29第五章基于空间分集的光子计数系统研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯305．1．基于发射分集的FSO系统研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯305．1．1．NE信道下采用OOK调制的MISO系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．305．1．2．仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．325．2．基于接收分集的FSO系统研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯335．2．1．

2、NE信道下采用OOK调制的SIMO系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．345．2．2．仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．365．3．GG信道下的MIMO系统研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯365．3．1．00K调制下的MIMO系统性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯365．3．2．PPM调制下的MIMO系统性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395．3．3．仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．405．4．本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42第六章光子计数多用户迭代检测算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．436．1．基于交织多址的多用户光子计

3、数系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯436．2．FSO中的IDMA系统模型设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯446．3．最优贝叶斯多用户检测(OB．MUD)算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯456．4．仿真结果及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯496．5．本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53第七章总结与未来展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．56硕士期间发表论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．60至定谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61万方数据图表目录图2．14-PPM映射关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9图2．23种大气湍流信道PDF曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．12图3．1OOK调制光子计数系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17图3．2不同背景噪声对无衰落信道的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23图3．3有背景辐射时不同衰落信道下的BER性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23图4．1不同进制MPPM误码率性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28图4．2不同背景噪声下的MPPM下界⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图5．1MISO系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31图5．2NE信道下MISO和SISO误码率性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33图5．3NE信道下不同背景噪声对MISO和SISO误码率性能的影响⋯⋯⋯33图5．4SIMO系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35图5．5NE信道下，SIMO误码率比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36图5．6MIMo系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37图5．7Gamma—Gamma信道OOK调制发射分集性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40图5．8Gamma—Gamma信道OOK调制接收分集性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41图5．9Gamma—G

6、amma信道OOK调制MIMO系统性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41图6．1IDMA发射机结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图6．2IDMA接收机迭代检测结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45图6．3不同码率对BER性能的影响，／(--4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49图6．4不同码率对BER性能的影响，胙8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50图6．5不同码率对BER收敛性影响，／(--4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50图6．6不同码率对BER收敛性影响，／(--8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51图6．7用户数量对系统BER的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51图6．8不同

7、大气湍流信道下的BER性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52图6．9背景噪声对BER性能影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52图6．10OB与IE检测性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53表2．1弱、中、强三种大气湍流情况的参数设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11表2．2自由空间光通信常见信道模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11表3．1系统仿真参数值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．22万方数据摘