无线紫外光通信技术与应用PDF电子书下载

第1章 无线紫外光通信理论基础 1

1.1无线紫外光通信 1

1.2无线紫外光通信的研究现状 3

1.2.1国外研究现状 3

1.2.2国内研究现状 4

1.3无线紫外光通信原理 5

1.3.1无线紫外光散射通信 5

1.3.2无线紫外光通信方式 8

1.3.3无线紫外光通信技术 10

1.4无线紫外光组网通信的关键技术 13

1.4.1无线Mesh网络结构 13

1.4.2无线紫外光通信链路性能与信道带宽 14

1.4.3无线紫外光通信节点模型 15

1.4.4无线紫外光分集接收技术 16

参考文献 18

第2章 无线紫外光大气散射信道特性分析 21

2.1无线“日盲”紫外光 21

2.2大气的特点 22

2.3大气信道中影响无线紫外光通信的主要因素 22

2.3.1大气吸收 23

2.3.2大气散射 24

2.4基于LOWTRAN的大气无线紫外光传输特性仿真与分析 27

2.5无线紫外光单次散射覆盖范围模型 33

2.5.1 NLOS方式的覆盖范围 33

2.5.2 LOS方式的覆盖范围 39

参考文献 39

第3章 无线紫外光通信散射信道模型 41

3.1共面单次散射传输模型 41

3.2非共面单次散射传输模型 45

3.2.1基于椭球坐标系的非共面单次散射信道模型 45

3.2.2基于球面坐标系的非共面单次散射信道模型 50

3.3基于蒙特卡罗方法非共面多次散射信道模型 53

3.3.1蒙特卡罗光子轨迹直接模拟法 54

3.3.2蒙特卡罗光子轨迹指向概率法 56

3.3.3蒙特卡罗方法下脉冲响应的仿真 60

3.4基于蒙特卡罗方法脉冲展宽效应研究 60

3.4.1多次散射对脉冲展宽的影响 61

3.4.2 收发仰角对脉冲展宽的影响 64

3.5采用蒙特卡罗方法研究非直视无线紫外光通信的覆盖范围 78

3.5.1无线紫外光散射覆盖范围蒙特卡罗方法模拟 78

3.5.2基于蒙特卡罗的无线紫外光非直视散射覆盖范围分析 79

参考文献 86

第4章 不同大气环境下无线紫外光信道特性分析 88

4.1晴朗天气下无线紫外光通信系统性能分析 88

4.1.1路径损耗分析 88

4.1.2脉冲响应分析 90

4.1.3系统3dB带宽 93

4.1.4信道容量仿真预测 95

4.1.5无线紫外光通信可行性实验分析 97

4.2大气湍流对无线紫外光通信性能的影响 98

4.2.1大气湍流理论介绍 99

4.2.2高斯光束模型与性能分析 104

4.2.3短距离无线紫外光通信在弱湍流下的性能分析 107

参考文献 110

第5章 无线紫外光网络通信链路性能分析 112

5.1无线紫外光非直视通信链路间干扰 112

5.1.1无线紫外光路径损耗模型 112

5.1.2无线紫外光通信的误码率 115

5.1.3无线紫外光通信的信噪比 118

5.1.4无线紫外光非直视通信链路间干扰模型 118

5.2角度感知的无线紫外光通信模型 121

5.2.1研究背景 121

5.2.2角度感知的无线紫外光通信节点模型 122

5.2.3角度感知的无线紫外光通信性能分析 127

参考文献 132

第6章 无线紫外光网络接入协议 134

6.1无线紫外光非直视通信定向MAC协议 134

6.1.1网络假设与模型 134

6.1.2 UV-NLOS-DMAC协议描述 136

6.1.3 UV-NLOS-DMAC协议仿真结果与分析 138

6.2无线紫外光多信道接入协议 142

6.2.1研究背景 142

6.2.2多信道的MAC协议及问题 143

6.2.3无线紫外光非直视多信道多接口通信模型 144

6.2.4无线紫外光非直视多信道多接口通信仿真与分析 147

参考文献 160

第7章 无线紫外光通信系统设计与实现 161

7.1发送端的设计与实现 161

7.1.1光源的选择 161

7.1.2调制驱动电路设计 164

7.2接收端的设计与实现 164

7.2.1滤光片的选择 165

7.2.2光电探测器的选取 166

7.2.3接收端的电路设计 167

7.3 PPM调制系统的FPGA设计 167

7.4无线紫外光通信实验结果与性能分析 169

7.4.1无线紫外光语音通信实验与结果分析 169

7.4.2无线紫外光数据通信实验与结果分析 171

7.4.3无线紫外光PPM调制系统实验与结果分析 177

7.5无线紫外光大气传输性能实验 181

7.5.1无线紫外光大气传输性能实验硬件平台 182

7.5.2实验条件及方法验证 182

7.5.3收发端共面情形下的实验结果及分析 184

7.5.4非共面路径损耗实验结果及分析 186

参考文献 192

第8章 直升机助降中无线紫外光引导方法 193

8.1无线“日盲”紫外光直升机引导方法 193

8.1.1计算参数的获取 194

8.1.2在直升机降落中风对无线紫外光通信性能的影响 195

8.1.3无线“日盲”紫外光直升机降落调整方法 196

8.2直升机起降中无线紫外光ULC-LT码引导方法研究 199

8.2.1无线紫外光辅助起降 199

8.2.2 ULC-LT码 202

8.2.3直升机辅助起降无线紫外光通信传输策略 205

8.2.4仿真结果分析 207

8.3分步式UEP-LT码研究 212

8.3.1非均等数据保护的LT码 212

8.3.2 SUEP-LT码编码方法及步骤 216

8.3.3仿真结果分析 219

参考文献 225

第9章 装甲编队中无线紫外光隐秘组网通信技术 227

9.1无线紫外光组网通信节点的设计 227

9.2无线紫外光节点定位通信实施方案 228

9.3组网节点间无线紫外光收发装置的捕获、对准和跟踪 231

9.3.1捕获、对准和跟踪的定义 231

9.3.2实现主从节点捕获、对准和跟踪的方法 231

9.3.3捕获性能仿真分析 235

9.4无线紫外光移动自组网链路间的干扰 236

9.4.1多条链路间干扰模型 236

9.4.2仿真分析 238

9.5无线紫外光移动自组网节点间的定位方法 246

参考文献 248