[发明专利]一种提升强流流水下无线光通信性能的方法

权利要求书

1.一种提升强流流水下无线光通信性能的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤S1、在强海洋湍流下，分别计算出平面波和球面波在孔径平均效应下的闪烁指数以及结构常数；

步骤S2、采用DPSK调制技术对水下无线光通信系统的输入信号进行调制，并通过Gamma-Gamma分布的强海洋湍流信道来传输调制后的信号；利用孔径接收技术来接收信号，并通过Whittaker函数得到外差式差分相移键控调制下的水下无线光通信系统的平均误码率解析表达式；

步骤S3、利用得到的平均误码率解析表达式，通过MATLAB软件比较分析不同影响因素下的平均误码率。

2.根据权利要求1所述的一种提升强流流水下无线光通信性能的方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：

因在强海洋湍流中传播的光波将经历辐照度波动，利用修正的Rytov理论，将闪烁系数表示为式(1)：

在式(1)中，和分别表示闪烁系数的大、小尺度部分；

若在强海洋湍流信道中采用球面波传输，则闪烁系数的大、小尺度部分由以下式(2)得到：

在式(2)中，L表示传输距离；

由以下式(3)得到：

在式(3)中，k＝2π/λ，λ为波长；结构常数由以下式(4)得到：

其中：

在式(5)中，表示光束传输的位置距离发送端的距离；κ表示空间频率幅度；i表示虚数；

功率谱Φ_n(κ)由以下式(6)得到：

在式(6)中，χ_T表示均方温度耗散率；ε表示单位质量液体中的湍流动能耗散率；ν表示动力粘度速率；ω表示温度和盐度波动对海洋湍流贡献的比值；A_TS＝9.41×10^-3，A_S＝1.9×10^-4，A_T＝1.863×10^-2，δ＝8.28κ^4/3uε^-1/3+12.978κ²u^3/2ε^-1/2；

若在强海洋湍流信道中采用平面波传输，则将闪烁系数的表达式由式(2)变为以下式(7)：

将结构常数的表达式由式(4)变为以下式(8)：