可重新配置的智能表面辅助自由空间光学通信链接用于卫星物联网

科学领域:

• 光学通信是指光学通信.
• 无线技术 无线技术
• 卫星系统 卫星系统

背景情况:

• 卫星物联网 (S-IoT) 提供了广泛的连接,但面临着来自大气动荡和地形的挑战.
• 自由空间光学 (FSO) 通信容易导致卫星链路的信号中断.
• 可重新配置的智能表面 (RIS) 为无线和光学系统中的智能光束方向提供了一个新的解决方案.

研究的目的:

• 提出和分析基于可重新配置的智能表面 (RIS) 的自由空间光学 (FSO) 链接,用于操纵卫星物联网 (S-IoT).
• 为了获得封闭形式的解决方案,以应对指向错误和大气动荡在卫星到地面的FSO通信中所带来的挑战.
• 在各种不利条件下评估拟议的基于RIS的FSO系统的性能.

主要方法:

• 为S-IoT开发一个RIS授权的FSO链接的理论模型.
• 导出用于指点错误和大气流效应的数学解决方案.
• 使用数据包错误率,比特错误率和中断概率指标进行性能分析.
• 模拟和评估系统性能,使用不同数量的RIS元件和信号噪声比.

主要成果:

• 拟议的基于RIS的FSO系统在克服大气流和指向错误方面取得了显著的改进.
• 关键绩效指标获得了封闭式解决方案,验证了系统的稳定性.
• 性能分析显示了系统在不同流强度和指向错误场景中的有效性.
• 结果表明,增加RIS元素对系统性能产生积极影响,作为平均信号噪声比的函数.

结论:

• 基于RIS的FSO链接是增强S-IoT连接的高效方案.
• 这项技术在传统基础设施不足的农村,城市和郊区提供可靠的通信.
• 拟议的系统有效地减轻了大气条件和指点不准确性造成的信号干扰.