7、自由空间光通信与MANET自适应路由协议研究

自由空间光通信与MANET自适应路由协议研究

1. 自由空间光通信（FSO）

自由空间光通信（FSO）是一种将调制后的输入信号在自由空间（如空气、太空或真空）中传输的方法。与各种光纤通信技术相比，FSO在设计复杂的光通信系统时更加灵活，并且与其他无线电信号和其他FSO系统之间没有干扰。人们期望FSO能够实现高速率的数据传输，但环境因素（如雾霾、雾、云）会导致信号衰减，这是光通信中最重要的瓶颈。为了消除衰减，我们改变了所提出系统的波长和输入功率，并通过误码率（BER）、品质因数（Q因子）和眼图来分析整个系统的性能。

1.1 仿真设置

在OptiSystem18中设计的FSO系统仿真设置包括：
- 伪随机比特序列发生器（PRBS）：创建类似于实时场景的随机数据。
- 非归零脉冲发生器（NRZ）：生成遵循非归零原则的脉冲序列。
- 连续波激光器：产生连续的光波。
- 马赫 - 曾德尔调制器：用于对给定信号进行调制。
- FSO信道：用于两点之间的无线连接。
- 掺铒光纤放大器（EDFA）：减少长距离光纤通信中光纤的损耗。
- 雪崩光电探测器（APD）：作为接收器，提高信噪比。
- 低通贝塞尔滤波器：允许特定波长或一组波长的光通过。
- BER分析仪：可视化显示接收器端传输信号的误码率（BER）和Q因子。

1.2 仿真结果与分析

为了最大化通信范围，我们将Q因子和BER值分别保持在接近5.5和10⁻⁹的水平，并将功率从0到20 dB进行了变化，结果如下：
| 天气条件 | 衰减 | 距离（km）0 dB | 距离（km）5 dB | 距离（k