水下激光通信最大比合并分集接收性能分析及仿真

【摘要】：受海水吸收和散射的影响,长距离水下通信时信号幅度下降,信噪比(SNR)降低,最终导致水下激光通信系统的误码率(BER)提升,最远通信距离受限。为此,提出将最大比合并(MRC)分集接收技术应用于水下激光通信系统。分析和研究了在水体吸收和散射的综合作用下,MRC空间分集接收技术相对于等增益合并(EGC)空间分集接收技术对水下激光通信系统接收器性能的改善。推导了MRC加权系数分配方式,分析了接收支路数目与系统BER性能的关系,采用蒙特卡罗法对波长为532nm的绿光在IB型水质下100m处六路分集接收器中MRC相对于EGC的性能改善进行了仿真,并仿真了在Jerlov IB和II类水质下两种分集合并技术BER随通信距离的变化。由理论分析和仿真结果可知,MRC可以根据各路接收SNR情况更合理地分配加权系数,达到合并后的最佳SNR。在同等BER要求下,MRC可以提高水下激光通信的最远传输距离,在同等传输距离下,MRC可以降低通信系统的BER,为水下长距离激光通信系统的工程化提供了一种解决方案。