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內容簡介

　　無綫光通信是一種新型的通信技術，同時具有光縴通信和移動通信的優勢。光的直綫傳播使無綫光通信的應用範圍受到瞭一定的限製，而“日盲”紫外光可以利用大氣散射實現非直視通信，有效地剋服其他無綫光通信的不足，因此具有較強的應用價值。《無綫紫外光通信技術與應用》詳細闡述“日盲”紫外光通信的散射鏈路特性，分析無綫紫外光路徑損耗模型，對紫外光通信中的分集接收技術進行討論，采用濛特卡羅方法仿真紫外光通信的基本原理，提齣紫外光通信係統設計方案，研究直升機助降中無綫紫外光引導方法和裝甲編隊中無綫紫外光隱秘通信技術。

目錄

目錄
前言
第1章 無綫紫外光通信理論基礎 1
1.1 無綫紫外光通信 1
1.2 無綫紫外光通信的研究現狀 3
1.2.1 國外研究現狀 3
1.2.2 國內研究現狀 4
1.3 無綫紫外光通信原理 5
1.3.1 無綫紫外光散射通信 5
1.3.2 無綫紫外光通信方式 8
1.3.3 無綫紫外光通信技術 10
1.4 無綫紫外光組網通信的關鍵技術 13
1.4.1 無綫Mesh網絡結構 13
1.4.2 無綫紫外光通信鏈路性能與信道帶寬 14
1.4.3 無綫紫外光通信節點模型 15
1.4.4 無綫紫外光分集接收技術 16
參考文獻 18
第2章 無綫紫外光大氣散射信道特性分析 21
2.1 無綫“日盲”紫外光 21
2.2 大氣的特點 22
2.3 大氣信道中影響無綫紫外光通信的主要因素 22
2.3.1 大氣吸收 23
2.3.2 大氣散射 24
2.4 基於LOWTRAN的大氣無綫紫外光傳輸特性仿真與分析 27
2.5 無綫紫外光單次散射覆蓋範圍模型 33
2.5.1 NLOS方式的覆蓋範圍 33
2.5.2 LOS方式的覆蓋範圍 39
參考文獻 39
第3章 無綫紫外光通信散射信道模型 41
3.1 共麵單次散射傳輸模型 41
3.2 非共麵單次散射傳輸模型 45
3.2.1 基於橢球坐標係的非共麵單次散射信道模型 45
3.2.2 基於球麵坐標係的非共麵單次散射信道模型 50
3.3 基於濛特卡羅方法非共麵多次散射信道模型 53
3.3.1 濛特卡羅光子軌跡直接模擬法 54
3.3.2 濛特卡羅光子軌跡指嚮概率法 56
3.3.3 濛特卡羅方法下脈衝響應的仿真 60
3.4 基於濛特卡羅方法脈衝展寬效應研究 60
3.4.1 多次散射對脈衝展寬的影響 61
3.4.2 收發仰角對脈衝展寬的影響 64
3.5 采用濛特卡羅方法研究非直視無綫紫外光通信的覆蓋範圍 78
3.5.1 無綫紫外光散射覆蓋範圍濛特卡羅方法模擬 78
3.5.2 基於濛特卡羅的無綫紫外光非直視散射覆蓋範圍分析 79
參考文獻 86
第4章 不同大氣環境下無綫紫外光信道特性分析 88
4.1 晴朗天氣下無綫紫外光通信係統性能分析 88
4.1.1 路徑損耗分析 88
4.1.2 脈衝響應分析 90
4.1.3 係統3dB 帶寬 93
4.1.4 信道容量仿真預測 95
4.1.5 無綫紫外光通信可行性實驗分析 97
4.2 大氣湍流對無綫紫外光通信性能的影響 98
4.2.1 大氣湍流理論介紹 99
4.2.2 高斯光束模型與性能分析 104
4.2.3 短距離無綫紫外光通信在弱湍流下的性能分析 107
參考文獻 110
第5章 無綫紫外光網絡通信鏈路性能分析 112
5.1 無綫紫外光非直視通信鏈路間乾擾 112
5.1.1 無綫紫外光路徑損耗模型 112
5.1.2 無綫紫外光通信的誤碼率 115
5.1.3 無綫紫外光通信的信噪比 118
5.1.4 無綫紫外光非直視通信鏈路間乾擾模型 118
5.2 角度感知的無綫紫外光通信模型 121
5.2.1 研究背景 121
5.2.2 角度感知的無綫紫外光通信節點模型 122
5.2.3 角度感知的無綫紫外光通信性能分析 127
參考文獻 132
第6章 無綫紫外光網絡接入協議 134
6.1 無綫紫外光非直視通信定嚮MAC協議 134
6.1.1 網絡假設與模型 134
6.1.2 UV-NLOS-DMAC協議描述 136
6.1.3 UV-NLOS-DMAC協議仿真結果與分析 138
6.2 無綫紫外光多信道接入協議 142
6.2.1 研究背景 142
6.2.2 多信道的MAC協議及問題 143
6.2.3 無綫紫外光非直視多信道多接口通信模型 144
6.2.4 無綫紫外光非直視多信道多接口通信仿真與分析 147
參考文獻 160
第7章 無綫紫外光通信係統設計與實現 161
7.1 發送端的設計與實現 161
7.1.1 光源的選擇 161
7.1.2 調製驅動電路設計 164
7.2 接收端的設計與實現 164
7.2.1 濾光片的選擇 165
7.2.2 光電探測器的選取 166
7.2.3 接收端的電路設計 167
7.3 PPM調製係統的FPGA設計 167
7.4 無綫紫外光通信實驗結果與性能分析 169
7.4.1 無綫紫外光語音通信實驗與結果分析 169
7.4.2 無綫紫外光數據通信實驗與結果分析 171
7.4.3 無綫紫外光PPM調製係統實驗與結果分析 177
7.5 無綫紫外光大氣傳輸性能實驗 181
7.5.1 無綫紫外光大氣傳輸性能實驗硬件平颱 182
7.5.2 實驗條件及方法驗證 182
7.5.3 收發端共麵情形下的實驗結果及分析 184
7.5.4 非共麵路徑損耗實驗結果及分析 186
參考文獻 192
第8章 直升機助降中無綫紫外光引導方法 193
8.1 無綫“日盲”紫外光直升機引導方法 193
8.1.1 計算參數的獲取 194
8.1.2 在直升機降落中風對無綫紫外光通信性能的影響 195
8.1.3 無綫“日盲”紫外光直升機降落調整方法 196
8.2 直升機起降中無綫紫外光ULC-LT碼引導方法研究 199
8.2.1 無綫紫外光輔助起降 199
8.2.2 ULC-LT碼 202
8.2.3 直升機輔助起降無綫紫外光通信傳輸策略 205
8.2.4 仿真結果分析 207
8.3 分步式UEP-LT碼研究 212
8.3.1 非均等數據保護的LT碼 212
8.3.2 SUEP-LT碼編碼方法及步驟 216
8.3.3 仿真結果分析 219
參考文獻 225
第9章 裝甲編隊中無綫紫外光隱秘組網通信技術 227
9.1 無綫紫外光組網通信節點的設計 227
9.2 無綫紫外光節點定位通信實施方案 228
9.3 組網節點間無綫紫外光收發裝置的捕獲、對準和跟蹤 231
9.3.1 捕獲、對準和跟蹤的定義 231
9.3.2 實現主從節點捕獲、對準和跟蹤的方法 231
9.3.3 捕獲性能仿真分析 235
9.4 無綫紫外光移動自組網鏈路間的乾擾 236
9.4.1 多條鏈路間乾擾模型 236
9.4.2 仿真分析 238
9.5 無綫紫外光移動自組網節點間的定位方法 246
參考文獻 248
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