全双工水下无线光通信系统自干扰问题研究

作     者：王杰 范婷威 申玲菲 黄志伟 迟楠 周田华 WANG Jie;FAN Ting-wei;SHEN Ling-fei;HUANG Zhi-wei;CHI Nan;ZHOU Tian-hua

作者机构：复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2022YFC2808100) 国家自然科学基金青年科学基金资助项目(62205358) 中国科学院战略性先导科技专项子课题资助项目(XDA22030206) 国家自然科学基金重点资助项目(62031011) 中国科学院创新基金资助项目(CXJJ-22S005) 

出 版 物：《光通信研究》 (Study on Optical Communications)

年 卷 期：2023年第4期(9)卷第4期

页      码：28-33页

摘      要：针对全双工水下无线光通信(FD-UWOC)系统中存在的自干扰限制系统通信性能的问题,文章提出了一种双波长收发分离的方法。基于Monte Carlo数值仿真方法,在Jerlov I、Jerlov IB和Jerlov II 3种典型水质下,分析了自干扰对450 nm单波长、525 nm单波长和双波长FD-UWOC系统性能的影响情况。仿真结果表明,水质越差,自干扰越强,并且自干扰的增强会显著降低FD-UWOC的光信噪比(OSNR),进而限制了系统的最远传输距离;采用双波长收发分离方法的FD-UWOC系统相较于单波长FD-UWOC系统能带来约60 dB的OSNR提升,从而可以实现更远的传输距离,其中,在Jerlov II类水质下传输距离提升了80 m,并能在Jerlov I和Jerlov IB类水质下实现大于100 m的有效传输距离。这些结果在FD-UWOC系统设计中具有一定的参考意义。

主 题 词：全双工水下无线光通信 Monte Carlo方法 自干扰 后向散射 双波长 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080402[080402] 0804[工学-材料学] 081001[081001] 

D　O　I：10.13756/j.gtxyj.2023.04.006

馆 藏 号：203122623...