二维相关K分布湍流信道的建模与仿真_柯熙政.pdf

第35卷 第4期 光 学 学 报 Vol.35,No.4 2015年4月 ACTAOPTICASINICA April,2015 二维相关K分布湍流信道的建模与仿真 柯熙政 田晓超 西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安 710048 摘要 针对强湍流的空间相关性特点，拟合了基于1-范数的相关函数，利用修正的球不变随机过程(SIRP)法得到相 关K分布随机场，建立了二维相关K分布湍流信道仿真模型；解决了球不变随机过程法固有的特征随机变量各态历 经问题；计算了二维相关K分布信道模型的误时隙率和信道容量，并与一维K分布信道模型做比较。结果表明这种 模拟湍流信道的方法可以很好地控制K分布湍流分量的分布形式和统计特性，为信道估计的研究奠定了基础。 关键词 光通信;大气湍流；K分布；球不变随机过程；误时隙率 中图分类号 TN929.12 文献标识码 A doi: 10.3788/AOS201535.0401005 ModelingandSimulationofBi-DimensionalCorrelatedK-Distributed TurbulentChannel KeXizheng TianXiaochao FacultyofAutomationandInformationEngineering,Xi′anUniversityofTechnology,Xi′an,Shaanxi 710048,China Abstract Themodelofbi-dimensionalcorrelatedK-distributedRandomturbulentisattainedbythemodified sphericallyinvariantrandomprocess(SIRP)method.Thenthebi-dimensionalcorrelatedK-distributedRandom fieldsareobtainedonthebaseoftheassumptionofspatialcorrelationontheone-norm.Thevariousstate experienceproblemsofSIRPmethodareresolved,whichistheinherentcharacteristicofSIRPmethod.Theslot errorrateandchannelcapacityofbi-dimensionalcorrelatedK-distributedchannelmodelarecaculated,compared withK-distributedchannelmodel.Theresultsindicatethatthemethodofsimulationofturbulentchannelcanbe wellcontrolledbytheK-distributionofturbulentcomponentdistributionandstatisticalcharacteristics,andthe validityofthismodelinglaysthefoundationfortheresearchofchannelestimation. Keywords opticalcommunications;atmosphericturbulence;K-distributed;sphericallyinvariantrandomprocess； sloterrorrate OCIScodes 010.1290;010.1310;010.1330 1 引 言 在无线光通信系统中，光信号受到大气湍流的影响会造成光强闪烁和相