紫外光通信组网关键技术研究

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1、＾＇Ｘ＞ＩＡＮＰＯＬＹＴＥＣＨＮＪＣＵＴ１ＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文紫外光通信组网关键技术研究（中文题名）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓｏｆ（英文是ｇ名）ｙｇＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ研究生：宋菲学号：２０１４０４２０７４导师：宋晓梅（教授）赵太飞（教授）学院：电子信息学院＿＿学，斗专业：控制工程—？学位类型：专业学位学位授神度：２０１７年学校代码１０７０９中图分类号ＴＮ９２９．１２？ＵＤＣ

2、＂密级：０公开□保密詩議｝、冬硕士学位论文（专业学位）论文题名：紫外光通信组网关键技术研究研究生宋菲学号：２０１４０４２０７４导师（校内）：宋晓梅（教授）导师（校外）：赵太飞（教授）学院：电子信息学院：专业领域：控制工程申请学位工程硕士答辩委员会主任委员：贺昱曜（教授）答辩日期：２０１７年５月１６ａ西安工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作

3、品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期／：ｙ７年夕月Ｖ曰西安工程大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论□保密，在＿年解密后适用本授权书。文属于保密，□

4、立即或在口１年０＾年后开放使用。．＊＼学位论文作者签名：指导教师签名：曰：，期年夕Ａ曰日期：ｗ年上Ｍ月日ｊ紫外光通信组网关键技术研究摘要：无线紫外光通信是一种新型的通信方式，利用气体分子和大气微粒对紫外光的散射作用来进行信息传输，具有高保密性、低背景噪声、抗干扰、全天候全方位工作和非直视通信等优势，可以适应复杂的地理环境，在军事作战或者山区等复杂环境下具有广阔的应用前景。随着研究的不断深入，点对点的小范围通信已经难以满足多节点通信的需求，迫切需要研究和建立紫外光通信网络，人们已经开始考虑结合自组织网络来组建紫外光通信网络。针对紫外光通信组网的

5、关键问题开展了以下几方面的工作：1、基于大气对紫外光子的吸收和散射特性，分析了紫外光单次散射和多次散射通信系统模型。根据蒙特卡洛方法模拟光子传输过程，对紫外光多次散射信道进行建模分析。搭建了紫外光通信系统实验平台，通过测试和仿真得到了紫外光路径损耗随距离的关系曲线，对仿真模型进行了验证。2、研究了收发端高度差对紫外光通信系统性能的影响和通信链路之间相互干扰的问题。建立了不同高度差下的非直视紫外光多次散射传输模型，仿真分析了不同高度差以及不同高度差下收发端仰角和偏轴角对系统误码率的影响。提出了一组紫外光通信收发链路模型，并根据该模型讨论了各个参数对多用户干扰问题的影

6、响。3、研究了紫外光收发信装置及节点定位技术。结合紫外光的传输特性，提出了一种可旋转的紫外光通信收发信装置设计方案。给出了直视传输和非直视单次散射传输时，接收功率与通信距离的关系式，将该装置的旋转区域分为多个扇区，通过通信距离和扇区信息求解得到了节点间的相对位置。4、分析了传统的无线自组织网络路由协议，结合紫外光通信的信道特性，提出了一种基于空分复用的紫外光通信网络路由算法，讨论了在一定运动区域内不同节点数量对紫外光通信组网的影响。通过上述工作，验证了紫外光通信系统的可行性，给出了收发信节点的设计建议。仿真分析了接收功率与通信距离的关系，验证了紫外光通信网络节点定

7、位算法的可行性。最后，通过仿真验证了紫外光通信技术与无线自组织网络结合的可能性。为紫外光通信组网技术奠定了一定的理论基础。关键词：紫外光通信；多用户干扰；节点定位；自组织网络；路由中图分类号：TN929.12IResearchonKeyTechnologiesofUltravioletCommunicationNetworkAbstract:Wirelessultraviolet(UV)communicationisanewcommunicationmode,usingthescatteringprocessofUVphotonsbygasmoleculesand

8、atmos