基于蒙特卡洛方法的水下可见光通信信道特性分析

《基于蒙特卡洛方法的水下可见光通信信道特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单位代码：ＩＱ２９３密级：？啼《若嫂ｉ硕女＃像俗乂？考Ｕ畫４甘４ＩＷ论文题目：基于蒙特卡洛方法的水下可见光通信信道特性分析１０１３０１０１３１学号姓名ＭＭ王永进导师学科专业通信与信息系统研究方向移动通信与无线技术工学硕±申请学位类别一六年Ｈ月论文提交日期三零南京邮电大学学位论文原创性声明工作及取得的研究成果。本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究＾，论文中不包含其他人己经发表或撰写过尽我所知，除了文中特别加１＾标注和致谢的地方外料。的

2、研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任么；研究生签名：／違日期南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可臥保堅并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子义部分内容编入有关数据库进行检秦；档？将学位论文的全部或；允许论文被查阅和借阅；可ｙ可＾＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质：一理。论文的内容相致。

3、论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办涉密学位论文在解密后适用本授权书。－研巧生签名：禹导师签名：日期；乂＾ＡCharacterizationofchannelforunderwatervisiblelightcommunicationbasedonMonteCarlosimulationThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofMasterofEngineeringByDiZhangSupervisor:Prof.Y

4、ongjinWangMarch2016摘要水下可见光通信技术作为一种新兴的水下高速数据传输手段，有效的弥补了传统水声通信时延大、传输速率低、易受环境影响等诸多缺陷。在水下传感网络的建设、海底探索及监测方面展现了巨大的潜力，成为了未来水下信息传输的研究热点。本文首先根据实际实验中使用的链路参数利用蒙特卡洛方法对水下可见光通信的信道特性进行了研究。很多研究都通过指数模型对光在水下的传输情况进行了分析，但是指数模型只是将光的散射过程的总体作用整合成衰减系数的一项，忽略了光的散射过程的空间拓展，造成分析结果的误差。本文在分析描述光的散射过程的体积散射函数的基础上，利用TT

5、HG函数对散射相位函数进行近似，从而得到光散射角度的详细描述。结合蒙特卡洛方法，对光散射过程进行大量的分析得到了不同链路参数的接收信号脉冲响应。然后通过对不同水质、不同链路距离、发射接收端参数下的信道衰减、光功率进行比较。在分析了噪声来源后，对不同情况下的信噪比进行了仿真研究。经过分析得出在基于LED的水下可见光通信传输链路中，接收端接收的散射光能量是直射光能量的-10dB以下；对于100MHz以下数据通信来说，由于光散射造成的时延拓展对码间串扰的影响可以忽略；发送端的光源发射半角及接收端的有效接收面积都对链路距离具有重要的影响。最后对水下可见光MIMO通信系统的

6、性能进行了分析。在得到各个信道衰减的基础上，得出了描述水下可见光MIMO信道特性的H矩阵，并通过H矩阵分析了不同海水环境及信噪比情况下的MIMO系统信道容量。结果表明水下可见光MIMO系统对数据传输速率具有明显的提升作用。但是系统的整体信道容量受水质的浑浊程度影响比较大。关键词:水下可见光通信，蒙特卡洛方法，信道脉冲响应，多输入多输出IAbstractUnderwatervisiblelightcommunication(VLC)isanewtechnologytoachieveunderwaterhigh-data-ratecommunication,which

7、caneffectivelymakeuptheshortcomingsoftraditionalunderwateracousticcommunication,suchasthelongdelay,lowdatatransmissionandbeingsusceptibletotheconditions.Thistechnologyshowsgreatpotentialintheconstructionofunderwatersensornetwork,explorationofsubmarineworldandmonitoringdata.Ithasgradua

8、llybe