紫外光非直视通信覆盖范围研究——基于椭球坐标系的模型

"日盲”紫外光定向发送与定向接收的非直视通信是一种先进的无线通信技术，它利用太阳盲区的紫外光频段进行数据传输。这种通信方式具有抗干扰性强、安全性高以及传播损耗低等优点，尤其适用于军事和特殊环境下的通信需求。 在该研究中，科研人员针对C类非直视(NLOS)通信场景，即通信路径中存在遮挡物的情况，建立了一个基于椭球坐标系的通信模型。椭球坐标系的选择是为了更精确地描述地球表面的曲率，因为在实际通信中，收发端可能位于地球表面的不同位置，考虑地球曲率的影响至关重要。 通过该模型，他们推导出了通信覆盖范围的计算公式。这个公式综合考虑了紫外光的传播特性、接收器的视场角以及收发两端的距离等因素。视场角是指接收器可以接收到信号的角度范围，它直接影响到通信的覆盖面。当接收视场角增大时，意味着接收器可以捕获到更多的方向上的信号，从而扩大了通信的覆盖区域。另一方面，如果收发端之间的传输距离增加，由于紫外光在大气中的散射和吸收相对较小，也能实现更远距离的通信覆盖。 数值分析结果显示，紫外光通信的覆盖范围确实会随着接收视场角的增大和传输距离的延长而扩大。这为设计和优化紫外光通信系统提供了理论依据，特别是在考虑通信设备的布置和调整时，可以依据这些公式来最大化通信范围。 此外，该研究还强调了紫外光通信在非直视条件下的应用潜力，因为即使存在遮挡，只要紫外光能够绕过障碍物到达接收器，就能维持通信。这对于地下、室内或者城市峡谷等复杂环境下的通信具有重要意义。 这篇论文深入探讨了“日盲”紫外光通信的覆盖范围问题，为未来紫外光通信技术的发展提供了有价值的理论支持。通过理解这些知识点，我们可以更好地设计和优化紫外光通信系统，提高其在复杂环境下的效能，并为无线通信领域开辟新的可能性。