检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2017年第4期46卷 219-224页

作者：黄爱萍张莹珞陶林伟西北工业大学航海学院陕西西安710129

针对海洋激光通信信道复杂多变的问题,利用理论分析和蒙特卡洛模拟方法详细研究了水下光通信链路的信道特性。采用波长为532 nm的蓝绿激光,分析了典型海水中的信道脉冲响应,研究了接收光强与海水类型、衰减长度、发散角、波束宽度、接... 详细信息

针对海洋激光通信信道复杂多变的问题,利用理论分析和蒙特卡洛模拟方法详细研究了水下光通信链路的信道特性。采用波长为532 nm的蓝绿激光,分析了典型海水中的信道脉冲响应,研究了接收光强与海水类型、衰减长度、发散角、波束宽度、接收视角及孔径等重要参数的关系,并通过蒙特卡洛仿真实验进行验证。理论分析与仿真结果表明:清澈海域中,传输距离<40 m时,可认为无码间干扰信道,接收端不需要复杂的信号处理算法;但在海港浑浊海域,时延扩展随着接收视角和发散角的增大而增大,从而降低信道的传输效率。当衰减长度小于等于漫射长度时,接收光强随接收孔径的增大而减小;但当衰减长度大于漫射长度时,接收光强随着接收视角的增大呈现先增后恒的趋势。因此,研究结果将对建立准确的水下无线光通信信道模型具有重要的参考价值。

关键词：水下激光通信信道特性蒙特卡洛仿真方法

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基于Probit模型的交通方式分担仿真预测方法研究

基于Probit模型的交通方式分担仿真预测方法研究

引用

作者：张石磊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

Probit模型是交通方式分担非集计预测方法的模型之一,由于涉及高维积分运算问题,直接求解该模型难度很大。针对此问题,有学者曾提出针对Probit模型的蒙特卡洛仿真算法,该算法存在的效用固定项参数标定以及效用随机项生成问题较为困难,导... 详细信息

Probit模型是交通方式分担非集计预测方法的模型之一,由于涉及高维积分运算问题,直接求解该模型难度很大。针对此问题,有学者曾提出针对Probit模型的蒙特卡洛仿真算法,该算法存在的效用固定项参数标定以及效用随机项生成问题较为困难,导致Probit模型难以在实际工作中得到应用。基于上述情况,本文研究了基于Probit模型的交通方式分担仿真预测方法体系,并应用现代计算技术,借助统计分析软件以及Python编程手段,将方法予以实现。首先,本研究分析了Probit模型的蒙特卡洛仿真方法原理,以及数理统计软件功能,从技术手段层面对方法实现可行性进行了分析,提出了相应的方法思路和技术框架。在此基础上,分别对效用固定项参数标定、效用随机项的生成方法,以及非集计方法的集计化处理方法进行了研究。建立了以交通方式影响因素选择、模型参数标定、效用函数建立为流程的参数标定方法,和利用Box-Muller逆转换法的效用随机项的生成方法,以及基于Probit模型的蒙特卡洛仿真集计化处理方法。最后,利用Python对蒙特卡洛仿真算法进行了程序实现。为了探究仿真方法的预测效果,本研究使用S市的出行调查数据进行了实例验证。结果表明,模型参数标定效果良好,总体交通方式选择预测命中率为90.7%。计算获得了全市私人汽车交通、公共交通和非机动车出行分别占比37.4%、36.1%和26.5%,与实际出行相比,精度均达到了90%,验证了本研究方法的有效性。

关键词：交通方式划分非集计方法 Probit模型蒙特卡洛仿真方法

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水下无线光通信信道的若干特性研究

水下无线光通信信道的若干特性研究

引用

作者：王伟桂林电子科技大学

学位级别：硕士

普通激光（以下简称为激光）通信和轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）光通信在提升水下光通信系统容量、速率和传输距离等方面具有优势,又考虑到OAM光为水下无线光通信（Underwear Wireless Optical Communications,UWOC）提... 详细信息

普通激光（以下简称为激光）通信和轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）光通信在提升水下光通信系统容量、速率和传输距离等方面具有优势,又考虑到OAM光为水下无线光通信（Underwear Wireless Optical Communications,UWOC）提供了空间自由度这一新的信息调制维度资源,从而能够进一步提升通信系统容量、速率和频谱效率。因此,本文选择激光和OAM光作为分析对象,研究了UWOC信道的若干特性,这不仅能为UWOC信道估计、均衡等提供理论依据,而且还能为UWOC系统的研究与设计提供理论参考。本文的主要工作包括如下几个方面:（1）针对UWOC系统的光学接收孔径应当尽可能覆盖信号光斑二维空间分布的需求。本文参考3d B带宽的定义,采用3d B强度光斑半径（3d B Optical Intensity Spot Radius,3d B OISR）来表征接收平面上激光强度分布的主要部分,并基于蒙特卡洛仿真方法研究了散射海水信道下3d B OISR的分布特性。研究发现,在散射粒子密度很大的信道中,光源发散角对于3d B OISR的影响微乎其微。这对于光通信领域来说十分重要,因为这清楚地说明了强散射环境中,在设计UWOC系统的光学接收孔径和研究分集接收方案的最优空间布局时,几何损耗已不再是重要因素。因此,强散射信道环境下的UWOC系统接收孔径的设计和分集接收的最优空间布局不能基于发散角和几何损耗计算。（2）针对海水光信道的散射效应,本文分析了海水信道下激光散射成份的比例特性。研究发现,Ⅰ类水质信道下,散射成份只占很小的比例,此时,对于UWOC系统的光电检测接收器件的设计,接收视场角不是重点考虑的参数。Ⅱ类水质信道下,散射成份的比例明显增加,此时,信道损耗十分明显,在最优接收信噪比条件下,设计水下无线光通信系统时应尽可能扩大接收视场角。（3）针对UWOC持续提速扩容的需求,考虑到以OAM为代表的空间结构光场作为信息调制的维度资源可望满足这一需求。本文基于多相位屏法,研究了海洋湍流信道下拉盖尔—高斯（Laguerre-Gaussian,LG）光束、LG光束叠加态和高阶径向LG光束的空间分布、螺旋谱分布和闪烁因子。研究发现,同一海洋湍流信道下,LG光束叠加态和高阶径向LG光束空间分布的完整性优于LG光束;一阶径向LG光束的归一化相对接收强度高于LG光束叠加态,LG光束最次;当等效温度结构常数C_n2（28）1.0?10-1 5K 2m-2/3,传输距离Z0?50m和温度梯度、盐度梯度致海洋湍流的比值?=-2.5时,高阶径向LG光束光轴附近的闪烁因子平均值最低。

关键词：水下无线光通信信道特性蒙特卡洛仿真方法随机相位屏

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