应用波长分集的串行中继OFDM自由空间光通信系统及方法
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Serial relay OFDM free space optical communication system and method applying wavelength diversity
申请号：202010635916.X 申请日：2020-07-03
CN202010635916
CN111769880A
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摘要：本发明公开一种应用波长分集的串行中继OFDM自由空间光通信系统及方法，包括：1个源节点S，N‑1个中继节点R以及1个目的节点D。系统每一个单跳都为一个波长分集装置，其中，1个组合发射机将光信号同时以多个不同波长进行发送，1个接收天线阵列中的M根接收天线分别接收特定波长的光信号。在强大气湍流下，应用指数威布尔分布模型，中继传输协议采用译码转发(DF)，综合考虑大气湍流、路径损耗和瞄准误差对大气湍流信道的联合衰减作用，推导出系统中断概率和误符号率的闭合表达式，并采用蒙特卡罗方法验证数值仿真结果的正确性。本发明在OFDM串行中继自由空间光通信中引入波长分集技术，在扩大通信范围的基础上有效改善了系统的通信性能。 |
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| Abstract： The invention discloses a serial relay OFDM free space optical communication system and method applying wavelength diversity. The serial relay OFDM free space optical communication system comprises asource node S, N-1 relay nodes R and a destination node D, wherein each single hop of the system is a wavelength diversity device, one combined transmitter transmits optical signals with a plurality of different wavelengths at the same time, and M receiving antennas in one receiving antenna array receive optical signals with specific wavelengths respectively. Under strong atmospheric turbulence, an exponential Weibull distribution model is applied, a relay transmission protocol adopts decoding forwarding (DF), the combined attenuation effect of atmospheric turbulence, path loss and aiming errors on an atmospheric turbulence channel is comprehensively considered, a closed expression of system outage probability and symbol error rate is deduced, and the correctness of a numerical simulationresult is verified by adopting a Monte Carlo method. According to the system and the method disclosed in the invention, the wavelength diversity technology is introduced into OFDM serial relay free space optical communication, and the communication performance of the system is effectively improved on the basis of expanding the communication range. | |
| 申请人： 中国计量大学 | |
| Applicant： UNIV JILIANG CHINA | |
| 地址： 310018 浙江省杭州市下沙高********(隐藏) | |
| 发明(设计)人： 王怡 詹晓彤 朱琳 | |
| Inventor： WANG YI; ZHAN XIAOTONG; ZHU LIN | |
| 主分类号： H04B10/516(20130101) | |
| 分类号： H04B10/516(20130101) H04B10/54(20130101) H04B10/572(20130101) H04B10/29(20130101) H04B10/2581(20130101) H04B10/11(20130101) | |
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- 法律状态
| 2021-04-30 | 授权 |
| 2020-10-30 | 实质审查的生效IPC(主分类):H04B10/516 |
| 2020-10-13 | 公开 |
注：本法律状态信息仅供参考，即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
- 其他信息
| 主权项 | 1.一种应用波长分集的串行中继OFDM自由空间光通信系统，其特征在于，包括：/n1个源节点，用于通过1个第一组合发射机在同一时刻将由第一信号调制而来的OFDM信号经电光转换后得到的光信号使用发射天线以M个不同的工作波长进行发送；所述电光转换是通过M个马赫增德尔调制器(MZM)进行光强度调制，将OFDM电信号调制到M个激光源生成的M个不同工作波长的光载波上，输出的M路光信号分别由多模光纤传输到光纤耦合器耦合成一路光信号；/nN-1个中继节点，N-1个中继节点依次串联，每个所述中继节点均具有1个第二组合发射机和1个第一接收天线阵列包括M根第一接收天线，第一个中继节点的第一接收天线阵列中的M根第一接收天线分别接收所述源节点发送的M个不同工作波长的光信号，并将其进行光电转换、合并，之后对得到的OFDM信号进行解调，得到第二信号，再在第二组合发射机中将其进行OFDM调制、电光转换得到光信号，使用发射天线在同一时刻将光信号分别以M个不同的工作波长发送至下一中继节点，直至最后一个中继节点；所述光电转换是通过M个光电探测器将接收到的M个不同工作波长的光信号转换为电信号；所述电光转换是通过M个马赫增德尔调制器(MZM)进行光强度调制，将OFDM电信号调制到M个激光源生成的M个不同工作波长的光载波上，输出的M路光信号分别由多模光纤传输到光纤耦合器耦合成一路光信号；其中，不同工作波长的光信号通过大气湍流信道，受大气湍流干扰；/n1个目的节点，用于通过1个第二接收天线阵列中的M根第二接收天线分别接收第N-1个中继节点发送的M个不同工作波长的光信号，并将其进行光电转换、合并，之后对得到的OFDM信号进行解调，得到第二信号；所述光电转换是通过M个光电探测器将接收到的M个不同工作波长的光信号转换为电信号；/n其中，所述第一信号为原始信号，第二信号为原始信号受联合衰减大气信道影响后的信号。/n | ||||||||||||||||||
| 公开号 | 111769880A | ||||||||||||||||||
| 公开日 | 2020-10-13 | ||||||||||||||||||
| 专利代理机构 | 33200 杭州求是专利事务所有限公司 | ||||||||||||||||||
| 代理人 | 应孔月 | ||||||||||||||||||
| 颁证日 | |||||||||||||||||||
| 优先权 |
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| 国际申请 | |||||||||||||||||||
| 国际公布 | |||||||||||||||||||
| 进入国家日期 | |||||||||||||||||||
- 专利对比文献
| 类型 | 阶段 | 文献号 | 公开日期 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
| A | SEA | CN102780670A | 20121114 | 1-2 | 全文 |
| A | SEA | CN103973627A | 20140806 | 1-2 | 全文 |
| A | SEA | US2016119059A1 | 20160428 | 1-2 | 全文 |
| A | SEA | US2016241341A1 | 20160818 | 1-2 | 全文 |
| A | SEA | CN106921470A | 20170704 | 1-2 | 全文 |
| A | SEA | CN208986943U | 20190614 | 1-2 | 全文 |
注：不保证该信息的有效性、完整性、准确性，以上信息也不具有任何效力，仅供参考。使用前请另行委托专业机构进一步查核，使用该信息的一切后果由用户自行负责。
Ｘ：单独影响权利要求的新颖性或创造性的文件；
Ｙ：与检索报告中其他 Ｙ类文件组合后影响权利要求的创造性的文件；
Ａ：背景技术文件，即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件；
Ｒ：任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件；
Ｐ：中间文件，其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件，或会导致需核实该申请优先权的文件；
Ｅ：单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
Ｙ：与检索报告中其他 Ｙ类文件组合后影响权利要求的创造性的文件；
Ａ：背景技术文件，即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件；
Ｒ：任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件；
Ｐ：中间文件，其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件，或会导致需核实该申请优先权的文件；
Ｅ：单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
- 期刊对比文献
| 类型 | 阶段 | 期刊文摘名称 | 作者 | 标题 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
| A | SEA | 《International Conference on I-SMAC》 | Chetna Verma,et al. | Visible light communication system(VLC) Using Diversity Technique with 4 QAM OFDM FSO Link | 1-2 | 631-635页 |
| CHETNA VERMA,ET AL.: "Visible light communication system(VLC) Using Diversity Technique with 4 QAM OFDM FSO Link", 《INTERNATIONAL CONFERENCE ON I-SMAC》 | ||||||
| A | SEA | 《红外与激光工程》 | 王怡 等 | 自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析 | 1-2 | 1-5页 |
| 王怡 等: "自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析", 《红外与激光工程》 | ||||||
- 书籍对比文献
| 类型 | 阶段 | 书名 | 作者 | 标题 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
