非直视非共面紫外光通信信道容量研究

"这篇研究论文主要探讨了非直视非共面紫外光通信系统的信道容量分析，利用遍历微小单元法计算路径损耗和脉冲响应，通过离散傅里叶变换得到频率响应，进一步计算3 dB带宽。考虑散粒噪声和量子极限法来确定信噪比，并运用香农公式进行仿真分析，揭示了信道容量与收发端几何参数之间的关系。结果表明，接收端偏轴角和通信距离增加会导致信道容量下降，而收发仰角、发散角和视场角的变化也会影响信道容量。" 在光通信领域，尤其是紫外光通信，信道容量是一个关键指标，它表示在给定的通信系统中无错误传输信息的最大速率。这篇研究论文深入分析了非直视非共面紫外光通信的信道容量，这是一种在视线之外、不在同一平面上的通信方式，常用于复杂环境或需要保密的通信场景。 论文采用了遍历微小单元法，这是一种计算路径损耗和脉冲响应的技术，能精确描述光信号在传播过程中的衰减和失真。通过计算脉冲响应的离散傅里叶变换，可以得到系统的频率响应，进一步确定3 dB带宽，这是衡量系统带宽能力的一个重要参数。 考虑到光信号传输过程中会受到散粒噪声的影响，研究者运用量子极限法来估算系统信噪比。信噪比是决定通信质量的关键因素，它直接影响到信息传输的可靠性。在满足香农公式的基础上，通过对各种几何参数的仿真分析，研究者揭示了信道容量与这些参数之间的相互作用。 研究发现，接收端的偏轴角增大和通信距离的增加都会导致信道容量减少，这表明通信的难度随着距离和角度的改变而增加。同时，当收发仰角小于40°时，仰角的增加会显著降低信道容量，其中发射端仰角的影响更为突出。另一方面，发散角的增大对信道容量的影响相对较小，而视场角的扩大反而能够提升系统信道容量。 这些发现对于优化非直视非共面紫外光通信系统的性能设计有着重要的指导意义，为提高通信效率和抗干扰能力提供了理论依据。通过调整收发端的几何布局，例如选择合适的仰角和视场角，可以在一定程度上克服环境因素带来的负面影响，从而实现更高效的信息传输。