紫外光通信大气信道模型研究

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1、第36卷第2期电子科技大学学报Vol.36No.22007年4月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaApr.2007紫外光通信大气信道模型研究11221,2张静，廖云，武保剑，史双瑾，邱琪(1.电子科技大学光电信息学院成都610054;2.电子科技大学宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室成都610054)【摘要】紫外光通信是一种新兴的基于大气散射和吸收的无线光通信技术，系统结构参数的选择对系统性能有重要影响。该文通过利用Luettgen提出的非

2、视距单散射模型，比较了在不同仰角、光束孔径角情况下，损耗、延时、脉冲半宽展宽的变化特征，并给出了不同传输距离下能量密度的分布情况。根据仿真计算得到了不同紫外光通信条件下的损耗、时延和脉冲展宽。关键词信道模型;损耗;非视距;延时;紫外光通信中图分类号TN929.1文献标识码AResearchonAtmosphericChannelModelofUltravioletCommunicationSystems11221,2ZHANGJing，LIAOYun，WUBao-jian，SHIShuang-jin，QIUQi(1.Schoo

3、lofOptoelectronicInformation,Univ.ofElectron.Sci.&Tech.ofChinaChengdu610054;2.KeyLaboratoryofBroadbandOpticalFiberTransmissionandCommunicationNetworkofMinistryofEducation,Univ.ofElectron.Sci.&Tech.ofChinaChengdu610054)AbstractUltraviolet(UV)communicationbasesonatmos

4、pherescatterandabsorption.ThestructureparametersofsystemareimportanttoUVsystem.Therelationshipbetweentransmitter,receiverapexangle,beamdivergence,andthevalueofloss-timedelayaresimulatedbymodeldevelopedbyLuegtten.Energydistributingiselicitedinthefixedangles.Thevalueo

5、flossandtime-delayisgivenbysimulationcalculatingindifferentconditions.Keywordschannelmodel;loss;non-line-of-sight;time-delay;ultravioletcommunication紫外光通信主要采用中紫外波段光波(200～图可以看出，光信号只有通过发射仰角和接收仰角280nm)作为传输介质，由于分子(颗粒)对这一波段交叉部分的散射体散射后，才能到达接收机。光信的强吸收作用，使得在近地面太阳光谱中没有紫外号离开光

6、源到达接收机的数量是由系统的几何结构光波段，属于日盲区，减少了对紫外发射光源干涉和大气散射因子(ks)、衰减因子(ke)决定的。几何结带来的干扰。与传统通信方式相比，紫外光通信具构主要包括光束孔径角、发射机和探测接收机仰角有以下优点：(1)数据传输的保密性高。由于大气的以及传输距离等。其中，发射机和探测接收机的仰强吸收作用，系统辐射的紫外光通信信号强度按指角分别为βT、βR(0≤βT、βR≤π)；光束孔径角为θR、数规律衰减，这种强度衰减是距离的函数。因此，θT(0≤θR≤π，0≤θT≤π/2)；传输距离为r。可根据通信距离的

7、要求来调整系统的辐射功率，使探测接收机接收到的能量是通过计算位于交叉其在通信范围之外的辐射功率减至最小，提高传输部分经大气散射光信号的数量得出的。本文通过非[1][3]保密性。(2)系统抗干扰能力强。(3)可用于非视视距单散射模型计算探测接收机接收到的能量。距通信。(4)无需ATP跟踪。目前，国内外信道模型假设发射机在t=0时刻，发射脉冲能量为QT；发射机2研究主要采用Luettgen提出的非视距单散射信道模固有圆锥角为ΩT=4πsin(θT/2)，则探测器接收到的型，对特定角度下能量分布进行了分析，但没有进能量为：行信道结构

8、参数对传输性能影响的研究。本文利用Qckexp(−krξ,)()ηξ22[(gφξη)]()PθTsesE()ξ=dη2∫22非视距单散射模型，对紫外光通信大气信道模型进2π−ΩξTr()ηξ1η行了研究。(1)式中ξ为径向坐标；η为角坐标；φ为方位角坐标；1紫外光通信大气信