各向异性海洋湍流DHPIM无线光通信性能分析

摘要

水下无线光通信系统易受由折射率波动起伏引起的海洋湍流的影响,造成光强闪烁、光束漂移、光束扩展和波前畸变等效应,从而使光信号产生衰落,导致通信质量降低及通信性能恶化。利用扩展的惠更斯-菲涅耳原理和渐近Rytov理论分别导出有限尺寸探测器的平均接收光功率和辐照度通量方差,研究了Gamma-Gamma湍流信道模型下双头脉冲间隔调制的高斯光束在各向异性海洋湍流中的误包率性能。分析了在不同的各向异性海洋湍流下,海洋湍流参数(温度方差耗散率、湍流动能耗散率、温度与盐度波动对功率谱贡献大小的比值)、比特分辨率、比特传输速率、光电探测器的响应度以及链路距离对误包率的影响,为降低双头脉冲间隔调制下高斯光束的误包率性能提供了理论依据。