研究目的
为分析沙尘条件下自由空间光通信(FSO)链路的性能,重点研究不同数据速率下的误码率(BER)、Q因子及接收功率。
研究成果
研究表明,在沙尘条件下,高速数据传输会导致自由空间光通信系统出现高误码率和低品质因数。对比0.3 Gbps与0.7 Gbps两种数据速率发现,低数据速率(0.3 Gbps)能产生更高的品质因数,表明其信号质量更优。
研究不足
该研究的局限性在于模拟环境可能无法完全反映影响自由空间光通信(FSO)的所有实际大气条件。此外,重点关注灰尘条件可能未考虑其他环境因素,如雨、雾或雪。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用16通道基于WDM的自由空间光通信系统,在沙尘环境下传输约0.3-1 Gbps的数据速率。通过误码率、Q因子和接收信号功率评估系统性能。
2:3-1 Gbps的数据速率。通过误码率、Q因子和接收信号功率评估系统性能。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:使用OptiSystem 7.0进行仿真,观察沙尘浓度对自由空间光通信系统的影响。
3:0进行仿真,观察沙尘浓度对自由空间光通信系统的影响。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:系统包含伪随机比特序列发生器(PRBS)、非归零码(NRZ)生成器、马赫-曾德尔调制器(MZM)、雪崩光电探测器(APD)以及低通型贝塞尔滤波器(LPF)。
4:实验流程与操作步骤:
发射天线通过聚焦装置在自由空间光路中传播光信号。接收端由APD将光信号转换为电信号,并采用LPF滤除噪声。
5:数据分析方法:
根据沙尘环境下不同数据速率对应的Q因子、误码率和接收信号功率评估系统性能。
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OptiSystem
7.0
Optiwave
Simulation software used to design and analyze the FSO communication system under dust conditions.
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Mach–Zehnder modulator
Used to modulate the electrical signal with an optical signal.
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Avalanche photodetector
Used to convert the optical signal into an electrical signal.
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Bessel filter
Low-pass type (LPF)
Used to eliminate the noise from the binary reference signal.
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