基于值球和移动场景中的性能分析的单散射NLOS/LOS紫外线通信通道的建模

科学领域:

• 光学无线通信的无线通信.
• 紫外线通信 (UVC) 频道建模

背景情况:

• 现有的紫外线通信 (UVC) 研究主要针对非视线 (NLOS) 链接.
• 在理解和建模视线 (LOS) UVC通道方面存在重大差距.
• 准确的道建模对于可靠的UVC系统设计和性能评估至关重要.

研究的目的:

• 提出一种新的UVC通道模型,包括NLOS和LOS链接.
• 在LOS和总体UVC链接中获得路径损失 (PL) 的分析表达式.
• 分析接收器移动性对UVC通道特征的影响.

主要方法:

• 开发基于单散射球值的紫外线道模型.
• 引入一个虚构的门球来区分NLOS和LOS传播.
• 导出路径损失 (PL) 和通道冲动响应 (CIR) 的分析表达式.
• 系统分析参数,包括移动接收器的运动速度和方向.

主要成果:

• 拟议的模型与蒙特卡洛模拟非常一致,LOS链路的低RMSE为0.1138dB.
• 导出了PL和CIR的分析表达式,提供了对道行为的定量见解.
• 在特定的初始条件下,通道性能对共平面-非共平面过渡 (CNT) 非常敏感.
• 在所有分析的场景中,发射器接收器距离被确定为影响UVC通道性能的主要因素.

结论:

• 开发的UVC通道模型有效地捕捉了NLOS和LOS传播特征.
• 该模型为路径损失和通道冲动响应提供了准确的预测,特别是在动态条件下.
• 了解接收器运动和空间配置的影响对于优化UVC系统至关重要.