ВЛИЯНИЕ УСРЕДНЕНИЯ АПЕРТУРЫ И ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗНЕСЕНИЯ ПРИЕМА НА ЕМКОСТЬ КАНАЛА В ОПТИЧЕСКИХ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ С ЛОГАРИФМИЧЕСКИ НОРМАЛЬНЫМ КАНАЛОМ

摘要

В статье рассмотрена работа беспроводной телекоммуникационной системы с логарифмически нормальным каналом при использовании усреднения апертуры и разнесенного приема. Выполнена оценка средней пропускной способности (емкость канала) такой системы с помощью простых выражений с хорошей аппроксимацией. Исследуется и сравнивается качественное улучшение емкости канала при использовании технологий уменьшения турбулентности (усреднение апертуры, технология разнесенного приема) и разнесенного приема (суммирование дифференциально-взвешенных сигналов каждого канала и линейное суммирование сигналов равной мощности). Установлено, что усреднение апертуры дает существенное улучшение производительности по сравнению с обоими типами разнесенного приема вне зависимости от конкретного значения силы турбулентности. Независимо от силы турбулентности главное улучшение емкости канала достигается применением массива (сети) направленных детекторов приемника. Полученные выражения согласуются с результатами, полученными с помощью моделирования методом Монте-Карло.%In this paper average channel capacity of optical wireless communication system with aperture averaging and diversity reception over lognormal channels is evaluated using a simple approximate closed form expression. The qualitative improvement in channel capacity is compared and investigated for various turbulence mitigation techniques: namely aperture averaging, diversity techniques such as maximal ratio combining and equal gain combining. Based on our study it has been found that aperture averaging gives reasonably improved performance as compared to both types of diversity reception beyond certain turbulence strength. However, irrespective of turbulence strength, substantial improvement in capacity may be achieved with array of direct detection receivers. Results obtained using the proposed expressions are in excellent agreement with those based on Monte Carlo simulations.