Том 25, номер 11, статья № 2

Воронцов М.А., Дудоров В.В., Зырянова М.О., Колосов В.В., Филимонов Г.А. Частота появления ошибочных битов в системах беспроводной оптической связи с частично когерентным передающим пучком. // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 11. С. 936-940.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Исследуется влияние степени когерентности передающего пучка на частоту появления ошибочных битов (BER - bit error rate) в системах беспроводной оптической связи. Получено, что для любого типа трассы распространения (горизонтальной, вертикальной или наклонной) и различной степени проявления турбулентных эффектов существуют оптимальные значения выходной мощности и степени когерентности передающего оптического пучка, определяемой радиусом Фрида. Оптимальное значение степени когерентности можно определить по минимому вычисленной частоты появления ошибочных битов.

Ключевые слова:

беспроводная оптическая связь, турбулентная атмосфера, частичная когерентность

Список литературы:

1. Andrews L.C., Phillips R.L., Hopen C.Y. Laser Beam Scintillation with Applications. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2001. 379 p.
2. Majumdar A.K. Free-space laser communication performance in the atmospheric channel // J. Opt. Fiber. Commun. Rep. 2005. V. 2, N 4. P. 345-396.
3. Fried D.L. Aperture averaging of scintillation // J. Opt. Soc. Amer. 1967. V. 57, N 2. P. 169-175.
4. Ricklin J.C., Davidson F.M. Atmospheric optical communication with a Gaussian Schell beam // J. Opt. Soc. Amer. A. 2003. V. 20, N 5. Р. 856-866.
5. Korotkova O., Andrews L.C., Phillips R.L. Model for a partially coherent Gaussian beam in atmospheric turbulence with application in Lasercom // Opt. Eng. 2004. V. 43, N 2. P. 330-341.
6. Ricklin J.C., Hammel S.M., Eaton F.D., Lachinova S.L. Atmospheric channel effects on free-space laser communication // J. Opt. Fiber. Commun. Rep. 2006. V. 3, N 2. P. 111-158.
7. Polynkin P., Peleg A., Klein L., Rhoadarmer T., Moloney J. Optimized multiemitter beams for free-space optical communications through turbulent atmosphere // Opt. Lett. 2007. V. 32, N 8. P. 885-887.
8. Voelz D.G., Xiao X. A Brief Review of Spatially Partially Coherent Beams for FSO Communications // Proc. SPIE. 2009. V. 7200. 72000C.
9. Xiao X., Voelz D.G. On-axis probability density function and fade behavior of partially coherent beams propagating through turbulence // Appl. Opt. 2009. V. 48, N 2. P. 167-175.
10. Voelz D.G., Xiao X. Metric for optimizing spatially partially coherent beams for propagation through turbulence // Opt. Eng. 2009. V. 48, N 3. 036001.
11. Chen C., Yang H., Feng X., Wang H. Optimization criterion for initial coherence degree of lasers in free-space optical links through atmospheric turbulence // Opt. Lett. 2009. V. 34, N 4. P. 419-421.
12. Borah D.K., Voelz D.G. Spatially partially coherent beam parameter optimization for free space optical communications // Opt. Exp. 2010. V. 18, N 20 / OPTICS EXPRESS 20746.
13. Al-Habash M.A., Andrews L.C., Phillips R.L. Mathematical model for the irradiance probability density function of a laser beam propagating through turbulent media // Opt. Eng. 2001. V. 40, N 8. P. 1554-1562.
14. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Издательский дом "Вильямс", 2007. 1104 с.
15. Прокис Дж. Цифровая связь: Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. 800 с.
16. Tyson R.K. Bit-error rate for free-space adaptive optics laser communications // J. Opt. Soc. Amer. A. 2002. V. 19, N 4. P. 753-758.
17. Flatte S.M., Bracher C., Wang G.-Y. Probability density functions of irradiance for waves in atmospheric turbulence calculated by numerical simulation // J. Opt. Soc. Amer. A. 1994. V. 11, N 7. P. 2080-2092.
18. Churnside J.H., Hill R.J. Probability density of irradiance scintillations for strong path-integrated refractive turbulence // J. Opt. Soc. Amer. A. 1987. V. 4, N 4. P. 727-733.
19. Hill R.J., Frehlich R.G. Probability distribution of irradiance for the onset of strong scintillation // J. Opt. Soc. Amer. A. 1997. V. 14, N 7. P. 1530-1540.
20. Andrews L.C., Phillips R.L., Hopen C.Y. Laser Beam Scintillation with Applications. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2001. 375 p.
21. Nakagami M. The m distribution - a general formula of intensity distribution of rapid fading // Statistical Methods in Radio Wave Propagation / W.C. Hoffman, ed. New York: Pergamon, 1960. P. 3-36.
22. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Гамма-распределение.
23. Hogg R.V., Craig A.T. Introduction to Mathematical Statistics, 4th edition. N. Y.: Macmillan, 1978, 692 p.
24. Mahdieh M.H., Pournoury M. Atmospheric turbulence and numerical evaluation of bit error rate (BER) in free-space communication // Opt. & Laser Technol. 2010. V. 42, N 1. P. 55-60.
25. Колосов В.В., Кузиковский А.В. О фазовой компенсации рефракционных искажений частично-когерентных пучков // Квант. электрон. 1981. Т. 8, № 3. С. 490-494.
26. Vorontsov M.A., Kolosov V.V., Target-in-the-loop beam control: basic considerations for analysis and wavefront sensing // J. Opt. Soc. Amer. A. 2005. V. 22, N 1. P. 126-141.
27. Коняев П.А., Тартаковский Е.А., Филимонов Г.А. Численное моделирование распространения оптических волн с использованием технологий параллельного программирования // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 5. С. 359-365.
28. Банах В.А., Смалихо И.Н., Фалиц А.В. Эффективность метода субгармоник в задачах компьютерного моделирования распространения лазерных пучков в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 848-851.
29. Маракасов Д.А., Рычков Д.С. Метод расчета моментов функции распределения Вигнера лазерных пучков в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 11. С. 951-953.
30. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 277 c.
31. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Современные проблемы атмосферной оптики. Оптика турбулентной атмосферы / Под ред. В.Е. Зуева. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 267 с.

Вернуться