双Johnson SB分布：模拟湍流扰动OAM光通信接收信号的高效方法

本文主要探讨了在OAM光通信系统中，如何利用蒙特卡洛方法有效地模拟具有特定时间自相关性的湍流扰动信号。双Johnson S_B分布在这一领域的应用是关键，因为它能够准确地描述实际大气中光信号的复杂特性。 文章首先介绍了背景，即在评估大气OAM光通信系统的性能时，对受到湍流影响的接收信号进行建模至关重要。作者提出了一种创新的方法，该方法基于自回归（AR）模型生成一个具有指定时间自相关的高斯随机数序列，这模拟了信号在传输过程中随时间的变化规律。此外，还构建了一个服从双Johnson S_B分布的白噪声随机样本序列，双Johnson S_B分布是一种特殊类型的分布，其在描述光信号的强度波动方面表现得尤为有效。 接下来，通过统计秩的处理，将白噪声随机样本序列重新排列，使其能够精确匹配预定的时间自相关性。这种方法确保了生成的信号不仅在统计上符合双Johnson S_B分布，而且在时域上也能够反映出真实的湍流扰动效应。 通过一系列仿真实验，研究者验证了这种模拟方法的有效性，结果显示模拟生成的信号不仅在理论分布上与双Johnson S_B分布相吻合，而且其时间自相关特性能够准确地对应预设函数。这意味着该方法为分析和预测在实际大气条件下OAM光通信系统的性能提供了强大的工具。 论文的关键词包括OAM光通信、湍流扰动光信号、时间自相关性和双Johnson S_B分布，这些关键词揭示了研究的核心内容和重点。最后，文章被发表在《通信学报》第41卷第11期，强调了研究成果在学术界的重要性和实用性，特别是对于优化和增强抵抗大气湍流影响的OAM光通信系统设计而言。 总结来说，这篇论文提供了一种实用的模拟技术，为理解并预测OAM光通信系统的性能变化，特别是在大气湍流条件下，提供了有力的数学模型和分析手段。这对于未来的光通信网络设计和优化具有重要的理论指导意义。