基于可見光的水下寬帶無線通信仿真研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類社會(huì)所面臨的資源短缺壓力日益嚴(yán)峻,而占地球表面積70％的海洋有望成為未來的資源接替空間。近年來新興的水下自航式機(jī)器人(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)、水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及原位定點(diǎn)觀測(cè)系統(tǒng)等一系列新的觀測(cè)方法,依靠水下無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的交換,為獲取海洋時(shí)空變化資料提供了一種全新的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段。隨著光學(xué)、聲學(xué)圖像傳感器在水下監(jiān)測(cè)的應(yīng)用日益普及,傳統(tǒng)的聲學(xué)無線通信帶寬已不能滿足

2、水下海量信息的無線傳輸需求,光學(xué)無線通信技術(shù)具有帶寬高、數(shù)據(jù)傳輸率高、延遲小、方向性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),為水下近距離的寬帶數(shù)據(jù)無線通信提供了可行方案。
　　 本文根據(jù)水下無線光通信特點(diǎn),從理論分析和計(jì)算機(jī)模擬等方面開展研究,為水下寬帶無線光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施提供了依據(jù),主要完成工作如下:
　　 (1)介紹了水下光無線通信系統(tǒng)的基本原理,根據(jù)海水信道特性建立了水下光通信鏈路模型,分析了的PIN(p-i-nPhoto-Diode)光電

3、二極管、雪崩光電二極管(AvalanchePhotodiode,APD)和光電倍增管(PhotomultiplierTubes,PMT)三種接收器件的原理、結(jié)構(gòu)及性能,為水下光學(xué)無線通信系統(tǒng)的仿真模型奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)根據(jù)光通信系統(tǒng)中的收、發(fā)器件特性,建立了基于LED(LightEmittingDiode)發(fā)射模塊、PIN光電二極管接收模塊、雪崩光電二極管(APD)模塊和光電倍增管(PMT)模塊的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)數(shù)字調(diào)制技