![سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه امام حسین (ع)](./data/logo.png)
تعداد نشریات | 36 |
تعداد شمارهها | 1,199 |
تعداد مقالات | 8,664 |
تعداد مشاهده مقاله | 7,167,700 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,178,250 |
بررسی عملکرد سامانههای مخابرات نوری فضای آزاد تحت مدولاسیون هایM-PAM و M-PSK با بهکارگیری روشهای تطبیق توان و مدولاسیون | ||
پدافند الکترونیکی و سایبری | ||
مقاله 5، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 25، خرداد 1398، صفحه 63-75 اصل مقاله (1.59 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
امید مولوی1؛ محمد کریمی2؛ سیدمحمدسجاد صدوق* 3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی برق، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران | ||
2دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی برق، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران | ||
3دانشیار دانشکده مهندسی برق، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران | ||
تاریخ دریافت: 27 دی 1396، تاریخ پذیرش: 06 خرداد 1397 | ||
چکیده | ||
عملکرد سامانههای نوری فضای آزاد تحت تأثیر عوامل مختلفی از قبیل ناهمراستایی، پراکندگی، جذب و نوسانات ناشی از تلاطم جوی قرار دارد. در این میان، نوسانات ناشی از تلاطم اتمسفری حتی در شرایط جوّ پایدار نیز وجود دارد. کانالهای متلاطم جوی در سامانههای مخابرات نوری فضای آزاد یک کانال شبه ایستا هستند بهطوریکه شرایط کانال برای میلیونها بیت متوالی ثابت است. بنابراین، با دانستن اطلاعات حالت کانال، میتوان پارامترهای انتقالی فرستنده مانند توان و مرتبه مدولاسیون را طوری تنظیم نمود که تأثیر تلاطمات اتمسفری برای داشتن انتقالی کارآمد از لحاظ مصرف انرژی و نرخ انتقال اطلاعات تا حد ممکن کاهش یابد. در این مقاله، روشهای تطبیق توان و مدولاسیون در یک سامانه مخابرات نوری فضای آزاد مبتنی بر مدولاسیونهای PAM و PSK در معرض تلاطمات اتمسفری بررسی میشوند. بدین منظور، سه راهکار تطبیق توان، تطبیق مدولاسیون و تطبیق همزمان توان و مدولاسیون مورد بررسی قرار میگیرند. راهکار تطبیق توان و/یا مرتبه مدولاسیون پیشنهادی در این مقاله منجر به مسائل بهینهسازی غیرمحدب شده که جواب بهینه آن به کمک روش ضرایب لاگرانژ بهدست میآید. در نهایت، عملکرد روشهای ارائه شده از لحاظ بهرهوری طیفی و احتمال قطع توسط شبیهسازی عددی مورد ارزیابی و تحلیل قرار خواهد گرفت. | ||
کلیدواژهها | ||
مخابرات نوری فضای آزاد؛ تلاطم جوی؛ تطبیق توان و مدولاسیون؛ مدولاسیون دامنهی پالس؛ کلیدزنی تغییر فاز | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Performance Analysis of Free Space Optical Communication Links under M-PAM and M-PSK Modulations using Adaptive Power and Modulation Techniques | ||
نویسندگان [English] | ||
O. Mowlavi1؛ M. Karimi2؛ S. M. S. Sadough3 | ||
1baheshti shahid university | ||
2baheshti shahid university | ||
3baheshti shahid university | ||
چکیده [English] | ||
Threat assessment is one of the most important pillars of data fusion systems. In this paper, we use two Free space optical (FSO) links are affected by various factors such as misalignment, dispersion, absorption and fluctuations caused by atmospheric turbulences. Meanwhile, fluctuations caused by atmospheric turbulences occur even in a stable atmosphere. The atmospheric channels in FSO communications systems are quasi-static channels, in which the channel state information (CSI) remains constant for a long sequence of bits. Therefore, knowing the CSI at the transmitter, transmission parameters such as power and modulation order can be adapted to reduce the effects of atmospheric turbulences. In this paper, power and modulation order adaptation is investigated in FSO communication systems using PAM and PSK modulations under atmospheric turbulence. To this end, three adaptive schemes referred to as adaptive power (AP), adaptive modulation (AM), and simultaneous adaptive power and modulation (APM) are investigated. The proposed adaptive power and/or modulation schemes lead to non-convex problems in which the optimal solution is obtained by using the Lagrangian multipliers method. Finally, the performance of the proposed schemes is evaluated and analyzed in terms of spectral efficiency and outage probability through different numerical simulations. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Free-Space Optical Communications (FSO), Atmospheric Turbulence, Adaptive Power And Modulation, Pulse Amplitude Modulation (PAM), Phase Shift Keying Modulation (PSK) | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] M. A. Khalighi and M. Uysal, “Survey on Free Space Optical Communication: A Communication Theory Perspective,” IEEE Commun. Surveys & Tutorials, vol. 16, no. 4, pp. 2231–2258, fourth quarter 2014.## [2] S. Hranilovic, “Wireless Optical Communication Systems,” Springer, 2006.## [3] Z. Ghassemlooy, W. Popoola, and S. Rajbhandari, “Optical Wireless Communications: System and Channel Modelling with MATLAB. Boca Raton,” FL, USA: CRC Press, 2013.## [4] S. Arnon, J. Barry, G. Karagiannidis, R. Schober, and M. Uysal, “Advanced optical wireless communication systems,” Cambridge university press, 2012.## [5] C. Gong, Q. Gao, and Z. Xu, “Analysis and design of amplitude modulation for optical wireless communication with shot noise,” in IEEE International Conference on Communications (ICC), Kuala Lumpur, pp. 1-6, 2016.## [6] M. T. Dabiri, M. J. Saber, and S. M. S. Sadough, “BER Performance of OFDM-based Wireless Services over Radio-on-FSO Links in the Presence of Turbulence and Pointing Errors,” in 8th International Symposium on Telecommunications (IST), IEEE, 2016.## [7] W. O. Popoola and Z. Ghassemlooy, “BPSK Subcarrier Intensity Modulated Free-Space Optical Communications in Atmospheric Turbulence,” Journal of Lightwave Technology, vol. 27, no. 8, pp. 967-973, April15, 2009.## [8] H. Dahrouj, A. Douik, F. Rayal, T. Y. Al-Naffouri, and M.-S. Alouini, “Cost-effective hybrid RF/FSO backhaul solution for next generation wireless systems,” IEEE Wireless Communications, vol. 22, no. 5, pp. 98–104, 2015.## [9] D. Schulz, V. Jungnickel, C. Alexakis, M. Schlosser, J. Hilt, A. Paraskevopoulos, L. Grobe, P. Farkas, and R. Freund, “Robust optical wireless link for the backhaul and fronthaul of small radio cells,” Journal of Lightwave Technology, vol. 34, no. 6, pp. 1523–1532, 2016.## [10] L. C. Andrews, R. L. Phillips, C. Y. Hopen, and M. A. Al-Habash, “Theory of optical scintillation,” Journal of Optical Society of America A, Opt. Image Sci., vol. 16, no. 6, pp. 1417–1429, Jun. 1999.## [11] I. Kim, H. Hakakha, P. Adhikari, E. Korevaar, and A. Majumdar, “Scintillation reduction using multiple transmitters,” in Proc. SPIE, vol. 2990, pp. 102–113, Apr. 1997.## [12] X. Zhu and J. Kahn, “Free-space optical communication through atmospheric turbulence channels,” IEEE Trans. Commun., vol. 50, no. 8, pp. 1293–1300, Aug. 2002.## [13] M. S. Salah, W. G. Cowley, and K. D. Nguyen, “Adaptive transmission schemes for FSO channel,” in Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS), 2014 8th International Conference on. IEEE, pp. 1–7, 2014.## [14] M.-A. Khalighi, N. Schwartz, N. Aitamer, and S. Bourennane, “Fading reduction by aperture averaging and spatial diversity in optical wireless systems,” Journal of Optical Communications and Networking, vol. 1, no. 6, pp. 580–593, 2009.## [15] M. Safari and M. Uysal, “Relay-assisted free-space optical communication,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 7, no. 12, pp. 5441–5449, Dec. 2008.## [16] Rakia, H. Yang, F. Gebali, and M. Alouini, “Power Adaptation Based on Truncated Channel Inversion for Hybrid FSO/RF Transmission with Adaptive Combining,” IEEE Photonics Journal, vol. 7, no. 4, pp. 1–12, Aug. 2015.## [17] M. T. Dabiri, M. J. Saber, and S. M. S. Sadough, “On the performance of multiplexing FSO MIMO links in log-normal fading with pointing errors,” J. Opt. Commun. Netw., vol. 9, pp. 974–983, 2017.## [18] B. K. Levitt, “Variable rate optical communication through the turbulent atmosphere,” Technical Report 483, Massachusetts Institute of Technology, Research Laboratory of Electronics, Aug. 1971.## [19] J. A. Anguita, M. A. Neifeld, B. Hildner, and B. Vasic, “Rateless coding on experimental temporally correlated fso channels,” J. Lightwave Technol., vol. 28, no. 7, pp. 990–1002, Apr. 2010.## [20] N. D. Chatzidiamantis, A. S. Lioumpas, G. K. Karagiannidis, and S. Arnon, “Adaptive Subcarrier PSK Intensity Modulation in Free Space Optical Systems,” IEEE Trans. Commun., vol. 59, pp. 1368–1377, May 2011.## [21] I. B. Djordjevic, “Adaptive Modulation and Coding for Free-Space Optical Channels,” IEEE/OSA J. Optical Commun. Netw., vol. 2, no. 5, pp. 221- 229, May 2010.## [22] M. Karimi and M. Uysal, “Novel Adaptive Transmission Algorithms for Free-Space Optical Links,” IEEE Trans. Commun., vol. 60, no. 12, pp. 3808–3815, Dec. 2012.## [23] M. T. Dabiri, M. J. Saber, and S. M. S. Sadough, “Power Control and Adaptive Digital Pulse Interval Modulation for Free Space Optical Links,” in 24th Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE), IEEE, pp. 184-187, 2016.## [24] J. G. Proakis and M. Salehi, “Digital Communications,” 5th edition, McGraw-Hill, 2008.## [25] L. C. Andrews and R. L. Phillips, “Laser beam propagation through random media.” SPIE press Bellingham, WA, vol. 1, 2005.## [26] E. K. P. Chong and S. H. Zak, “An Introduction to Optimization,” John Wiley and Sons, 2008.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 634 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 342 |