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基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法 预览
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作者 张冬晓 陈志斌 +2 位作者 肖程 秦梦泽 吴浩 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期148-155,共8页
本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应... 本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应的低频补偿屏,将二者相加后得到最终的精确相位屏.结果表明,补偿屏的模拟精度与低频采样点的分布有关,且存在一种最优分布使得最终的相位屏结构函数与理论结构函数的误差最小.为兼顾相位屏生成速度,本文选取了16个低频采样点,采样点位置由两个待定参数确定,并应用引力搜索算法对参数进行优化得到最终的低频采样点分布.仿真结果表明,该方法与传统低频补偿方法相比精度提高了1-2个数量级,且运算速度优于传统方法. 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 湍流相位屏
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径向阵列涡旋光束在大气中的传输与扩展
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作者 骆传凯 卢芳 +1 位作者 苗志芳 韩香娥 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期28-33,共6页
在高能激光合成、空间光通信及其他激光工程中的潜在应用方面,阵列涡旋光束逐渐受到人们的关注。基于多重相位屏的数值方法,研究阵列涡旋光束在von Karman湍流中的传输特性,分析了光场的演化情况。结果表明:光束传输一段距离后发生融合... 在高能激光合成、空间光通信及其他激光工程中的潜在应用方面,阵列涡旋光束逐渐受到人们的关注。基于多重相位屏的数值方法,研究阵列涡旋光束在von Karman湍流中的传输特性,分析了光场的演化情况。结果表明:光束传输一段距离后发生融合,融合后的光束拓扑荷与初始光场中子光束的拓扑荷相同。考虑到光斑扩展会导致拓扑荷的损失进而使得通信效率下降,分析了不同湍流和光束参量对光束相对束宽的影响。湍流强度对相对束宽影响较大,拓扑荷等其他参量均对其有不同程度的影响,相对于单束涡旋光,阵列光束具有更小的相对束宽。 展开更多
关键词 大气光学 阵列涡旋光束 相对束宽 湍流相位屏 大气湍流
部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中的漂移 预览
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作者 周正兰 袁扬胜 +2 位作者 束杰 徐翔 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期579-584,共6页
为了探究部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中漂移的演化规律,采用拓展Huygens-Fresnel原理,得到了相应的解析表达式,并运用MATLAB进行了数值模拟.结果表明,在非Kolmogorov谱中,部分相干月牙形光束的漂移分别随着各向异性参量的增大... 为了探究部分相干月牙形光束在非Kolmogorov谱中漂移的演化规律,采用拓展Huygens-Fresnel原理,得到了相应的解析表达式,并运用MATLAB进行了数值模拟.结果表明,在非Kolmogorov谱中,部分相干月牙形光束的漂移分别随着各向异性参量的增大、湍流内尺度的增大、湍流外尺度的减小、结构常数的减小而降低;与各向同性湍流相比,各向异性湍流对漂移的影响较小;月牙形光束的最大光强位置的离轴距离分别随着波长、光束阶数的增大而增大,随着相干长度的增大而减小.月牙形光束由于最大光强位置的离轴特性,有利于绕过障碍物传输,所得结论对实际光通信有一定参考价值. 展开更多
关键词 大气光学 部分相干月牙形光束 惠更斯-菲涅耳原理 非Kolmogorov谱 大气湍流 漂移
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声波扰动激发湍流效应的研究 预览
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作者 柯熙政 董越 张颖 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期186-191,共6页
声波扰动能影响大气折射率结构常数,激发大气湍流效应.文章结合声波方程和Kolmogorov湍流模型的“2/3定律”,分析了声波激发功率和大气折射率结构常数之间的数值关系,分析了波长、温度和压强对大气折射率指数的影响.结果表明:压强的变... 声波扰动能影响大气折射率结构常数,激发大气湍流效应.文章结合声波方程和Kolmogorov湍流模型的“2/3定律”,分析了声波激发功率和大气折射率结构常数之间的数值关系,分析了波长、温度和压强对大气折射率指数的影响.结果表明:压强的变化对大气折射率指数的影响最大,其次是温度,波长的影响最小.在标准大气压下,光波长为0.65μm,声波扰动功率小于30kW时,声波在距离声源1m左右产生的大气折射率结构常数量级在10^-17上下波动,属于大气弱湍流效应,表明声波扰动能产生湍流,激发湍流效应. 展开更多
关键词 声波扰动 大气折射率 大气折射率结构常数 大气湍流 无线光通信
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Thorpe尺度估算库尔勒、茂名、拉萨大气光学湍流廓线 预览
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作者 胡晓丹 苏昶东 +6 位作者 罗涛 青春 孙刚 刘庆 李学彬 朱文越 吴晓庆 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期6-11,共6页
在新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区释放的探空气球,实现了温度、气压、风速等常规气象参数以及大气折射率结构常数的廓线测量。基于Tatarski湍流参数化方案以及以上地区探空数据,利用Thorpe尺度估算了新疆库尔勒、广东茂名... 在新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区释放的探空气球,实现了温度、气压、风速等常规气象参数以及大气折射率结构常数的廓线测量。基于Tatarski湍流参数化方案以及以上地区探空数据,利用Thorpe尺度估算了新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区的高空大气光学湍流廓线,并将这三个地区实测的廓线与其对应的估算结果做了对比,结果表明:估算值与实测值在量级和变化趋势上表现出较好的一致性,相关性分别为69%,60%,68%;Thorpe尺度相较于其他估算湍流廓线的参数化方法输入参数少、更简便。 展开更多
关键词 大气光学 湍流廓线 Thorpe尺度 湍流参数化
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湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束的强度和相位特性
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作者 李亚清 王利国 王谦 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第14期11-18,共8页
采用分步傅里叶算法,研究了湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束的传输强度和相位分布特性。对比分析了环形Airy高斯涡旋光束在湍流大气中和在自由空间中传输特性的变化,揭示了传输距离和分布因子对湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束平均强度... 采用分步傅里叶算法,研究了湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束的传输强度和相位分布特性。对比分析了环形Airy高斯涡旋光束在湍流大气中和在自由空间中传输特性的变化,揭示了传输距离和分布因子对湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束平均强度的影响规律。结果表明:由于大气折射率的随机扰动,光束传输过程中相位波前发生畸变。由于轨道角动量的存在,光束的等相位线变成弧线,且随着传输距离的增大,弧线逐渐变得不平滑。湍流大气中环形Airy高斯涡旋光束的平均强度随传输距离的变化呈Airy函数分布,且分布因子越小,光束的相位波前随传输距离的变化越明显,分布因子对光束传输的稳定性和传输质量的影响越大。 展开更多
关键词 大气光学 湍流大气 环形Airy高斯涡旋光束 数值模拟 强度 相位
一种基于超短基线干涉仪的大气湍流参数测量算法 预览
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作者 孙方 刘泽军 +3 位作者 周育锋 杜兰 王宏 朱庆林 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期590-596,共7页
目前,对流层大气湍流造成的随机变化的相位误差已严重影响了高频段深空测控通信系统的工作性能.为了量化湍流强度,基于超短基线干涉仪系统接收的地球同步卫星信号,统计信号干涉相位的标准偏差,结合经典的Kolmogorov-Obukhov"2/3&qu... 目前,对流层大气湍流造成的随机变化的相位误差已严重影响了高频段深空测控通信系统的工作性能.为了量化湍流强度,基于超短基线干涉仪系统接收的地球同步卫星信号,统计信号干涉相位的标准偏差,结合经典的Kolmogorov-Obukhov"2/3"扰动理论和随机场理论建立了大气湍流参数计算模型,实时获取表征湍流强度的物理量:大气折射率结构常数Cn^2.分别在郑州、杭州进行了连续多天的晴天、雨天相位观测试验,利用试验数据计算Cn^2,并利用气象探空数据经验模型进行了验证.试验数据计算结果显示:Cn^2在郑州晴天的正午前后要明显高于早晨和傍晚,而在杭州雨天则没有明显的规律性.Cn^2在10^-15~10^-13的数量级范围变化,与经验模型计算的结果相吻合,验证了算法的合理性和准确性. 展开更多
关键词 干涉仪 干涉相位 大气折射率结构常数 大气湍流 深空探测
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一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法 预览
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作者 刘涛 朱聪 +3 位作者 孙春阳 张景芝 雷艳旭 张荣香 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期9-14,共6页
提出了一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法,通过对低频相位屏的采样方式进行设计,能够充分地补偿相位屏中的低频信息.利用该方法对符合Kolmogorov理论的大气湍流相位屏进行数值模拟,并结合相位结构函数和相对误差函数对所提方法的... 提出了一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法,通过对低频相位屏的采样方式进行设计,能够充分地补偿相位屏中的低频信息.利用该方法对符合Kolmogorov理论的大气湍流相位屏进行数值模拟,并结合相位结构函数和相对误差函数对所提方法的准确性进行验证,分析谐波次数和采样点数对模拟相位屏的影响.此外,还将改进后的次谐波法与经典的功率谱反演法、Zernike多项式法、分形法及改进前的次谐波法进行了对比,结果表明:改进后的次谐波法对应的相位结构函数与Kolmogorov湍流理论值最符合,即利用此方法生成的相位屏最准确. 展开更多
关键词 大气光学 光通信 大气湍流 相位屏 次谐波 相位结构函数
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光强闪烁对空间激光授时抖动的影响
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作者 刘航 卢麟 +2 位作者 朱勇 吴传信 张宝富 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期176-182,共7页
基于多相位屏原理并利用功率谱反演法,建立了光强闪烁对脉冲到达时刻抖动的影响模型,仿真研究了不同接收孔径和不同传输距离条件下脉冲到达时刻抖动的变化规律。仿真结果表明:在孔径接收条件下,脉冲到达时刻抖动呈正偏态分布;采用大孔... 基于多相位屏原理并利用功率谱反演法,建立了光强闪烁对脉冲到达时刻抖动的影响模型,仿真研究了不同接收孔径和不同传输距离条件下脉冲到达时刻抖动的变化规律。仿真结果表明:在孔径接收条件下,脉冲到达时刻抖动呈正偏态分布;采用大孔径接收天线可有效抑制脉冲到达时刻的抖动;与近地端相比,传输距离的变化对远地端脉冲到达时刻抖动的影响较小。搭建了大气湍流引起的脉冲到达时刻抖动的实验平台,采集了经过湍流信道传播的秒脉冲波形,利用门限检测法确定了脉冲到达时刻。实验结果表明,脉冲到达时刻抖动分布与理论分析结果相符。 展开更多
关键词 大气光学 空间激光授时 大气湍流 光强闪烁 脉冲到达时刻抖动
EEMGSM光束在各向异性湍流中的光束质量因子研究 预览
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作者 束杰 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期834-840,共7页
为了探究矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束的传输特性,基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩理论,理论推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的质量因子解析表达式.通过数值计算和分析,探究了初始偏振度、初始相干度、... 为了探究矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束的传输特性,基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩理论,理论推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的质量因子解析表达式.通过数值计算和分析,探究了初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律.结果表明,EEMGSM光束的质量因子随着阶数、波长和腰宽的增大而减小;随着初始相干度和湍流结构常数的减小而减小;在相同条件下,具有大初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量受各向异性的影响小于具有小初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量;且在相同条件下,EEMGSM光束的质量因子比标量椭圆高斯-谢尔模(EGSM)光束小,即EEMGSM光束具有缓解各向异性湍流影响的优点.所得结论对于自由空间光通信的研究具有一定的理论参考价值. 展开更多
关键词 大气光学 各向异性湍流 惠更斯-菲涅耳原理 多高斯-谢尔模 质量因子
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北京地区一次PM2.5重污染过程的边界层特征分析 预览
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作者 贺园园 胡非 +1 位作者 刘郁珏 刘磊 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期61-72,共12页
利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:这... 利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:这次重污染过程持续时间长、强度大,其中PM2.5浓度超过75μg/m^3的时次共计126h,超过150μg/m^3共计116h,小时最高PM2.5浓度为522μg/m^3。在高低空环流场配置的影响下,近地面静风和多层逆温结构抑制了污染物在水平和垂直方向上的输送,加上边界层内的深厚湿层,使得其中气溶胶不断吸湿增长,高PM2.5浓度得以维持。在重污染期间,湍流动能较低,不利于污染物的水平和垂直扩散。垂直方向的湍流动能一直占水平方向的15%~20%左右,水平湍流动能占主要贡献。摩擦速度与湍流动能呈现出相似的变化趋势,不同高度之间的摩擦速度差别不大。超出前后时次一个数量级的湍流强度尖峰的出现是湍流场发生调整的一个信号,是PM2.5浓度发生剧烈转变的前兆,预示着污染状况更加糟糕。重污染过程中感热通量的输送方向为从地面向大气输送,感热通量和潜热通量都大幅减少,并且表现出明显的日变化特征。对湍流功率谱计算和分析表明,在重污染过程期间,时间尺度为5min至6h的中尺度过程对从地面到大气方向的动量和热量通量输送做出了重要贡献。 展开更多
关键词 重污染 细颗粒物(PM2.5) 大气边界层 大气湍流 中尺度通量 动量通量 热通量
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大气湍流信道激光通信系统传输性能研究
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作者 刘小虎 彭天亮 《国外电子测量技术》 2019年第3期40-44,共5页
为了解决激光通信系统噪声干扰影响系统性能的问题,论文研究了大气湍流信道的数学模型。根据有限孔径接收光强起伏理论,分别建立基于光强起伏考虑大气湍流影响和无湍流影响的信噪比模型,给出湍流条件下激光通信系统误码率计算模型。通... 为了解决激光通信系统噪声干扰影响系统性能的问题,论文研究了大气湍流信道的数学模型。根据有限孔径接收光强起伏理论,分别建立基于光强起伏考虑大气湍流影响和无湍流影响的信噪比模型,给出湍流条件下激光通信系统误码率计算模型。通过计算与分析,结果表明当折射率结构常数越大湍流越强,信噪比增加并趋于饱和的速度越快;接收器孔径直径越小,无湍流时的信噪比和湍流情况的信噪比的增加速度越小,光强起伏和接收端接收器孔径是引起系大气湍流光通信系统性能波动的主要因素。该模型可有效评估大气湍流条件下激光通信系统误码率性能,并为相关理论研究提供参考。 展开更多
关键词 激光通信 大气湍流 SNR 误码率
低频补偿功率谱反演法模拟大气湍流相位屏 预览
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作者 李玲玲 赵恒凯 《工业控制计算机》 2019年第8期128-130,共3页
在传统功率谱反演法和Zernike多项式法的基础上,将两种方法相结合提出一种低频补偿法,改善传统谱反演法数值模拟相位屏低频分量不足的现象。分别采用传统谱反演法、Zernike多项式法、低频补偿法仿真构建符合Kolmogorov功率谱模型的大气... 在传统功率谱反演法和Zernike多项式法的基础上,将两种方法相结合提出一种低频补偿法,改善传统谱反演法数值模拟相位屏低频分量不足的现象。分别采用传统谱反演法、Zernike多项式法、低频补偿法仿真构建符合Kolmogorov功率谱模型的大气湍流相位屏。此外结合相位结构函数将低频补偿法与谱反演法、Zernike多项式法进行了比较分析。结果表明:低频补偿法构建的湍流相位屏低频、高频分量都比较丰富且其相位结构函数与Kolmogorov湍流相位结构函数理论值最为接近,准确性最好。 展开更多
关键词 相位屏 大气湍流 功率谱反演 ZERNIKE多项式
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空间光通信中光源相干参数对接收光强影响研究 预览
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作者 李梦男 鲁文帅 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第5期508-513,共6页
空间光通信中,光源空间相干度变化会对光信号的传输造成影响,使接收端处的入射光场发生变化。本文综合考虑了光源相干参数变化引起的平均接收光强及光强闪烁指数的变化,给出了基于部分相干光源的接收光强概率分布模型。仿真研究结果表明... 空间光通信中,光源空间相干度变化会对光信号的传输造成影响,使接收端处的入射光场发生变化。本文综合考虑了光源相干参数变化引起的平均接收光强及光强闪烁指数的变化,给出了基于部分相干光源的接收光强概率分布模型。仿真研究结果表明,光源相干参数增大对接收光强的影响近似于相同条件下大气湍流强度增强的结果。随着光源相干参数的增大,平均接收光强下降,接收光强的概率分布曲线向光强较小的一侧偏移,且随着偏移量的增加,接收光强会更加集中的分布在平均接收光强两侧,使得接收光强的概率峰值增大。空间光通信中,考虑光源空间相干度变化条件下,所获得的接收光强概率分布对接收系统的冗余设计具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 空间光通信 大气湍流 光源相干参数 接收光强概率分布
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基于室外可见光通信系统检测算法 预览
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作者 秦岭 宋科宁 +1 位作者 李宝山 杜永兴 《光通信技术》 北大核心 2019年第2期9-13,共5页
针对传统室外可见光通信系统中盲似然检测算法存在的问题,提出了一种改进的盲似然检测算法,即通过在发射端设置脉冲位置调制(PPM)帧头,接收端按帧检测分组和约束搜索。分析比较了实际室外环境下固定阈值检测、均值检测、传统盲似然检测... 针对传统室外可见光通信系统中盲似然检测算法存在的问题,提出了一种改进的盲似然检测算法,即通过在发射端设置脉冲位置调制(PPM)帧头,接收端按帧检测分组和约束搜索。分析比较了实际室外环境下固定阈值检测、均值检测、传统盲似然检测和改进盲似然检测算法的系统误码性能。仿真结果表明:该算法有效地解决了平板问题,降低了复杂度。当湍流强度、背景光强度、传输距离和发光强度改变时,与其它检测算法相比,改进的盲似然算法的准确度更高,更适合应用于室外可见光通信。 展开更多
关键词 可见光通信 盲似然检测 脉冲位置调制 大气湍流
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综合斜程传输和光束扩展影响下的大气湍流相位屏组设计 预览
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作者 徐晨露 郝士琦(指导) +2 位作者 张岱 赵青松 宛雄丰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期47-54,共8页
设计了综合斜程传输和光束扩展影响下的相位屏组来模拟光束经大气层斜程传输后产生的波前畸变,先利用功率谱反演法和次谐波补偿法生成垂直传输路径的相位屏,再结合斜程大气传输理论对相位屏进行斜程修正,得到适用于模拟斜程大气湍流影... 设计了综合斜程传输和光束扩展影响下的相位屏组来模拟光束经大气层斜程传输后产生的波前畸变,先利用功率谱反演法和次谐波补偿法生成垂直传输路径的相位屏,再结合斜程大气传输理论对相位屏进行斜程修正,得到适用于模拟斜程大气湍流影响的相位屏。通过数值分析对比了斜程相位屏与垂直路径相位屏相位结构函数的差别。结合光束扩展情况计算每个高度区间对应的波前畸变空间分布,建立了相位屏组模型,最后得到接收光波面各位置的相位分布。 展开更多
关键词 大气湍流 波前畸变 相位屏组 斜程传输 光束扩展
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自由空间宽谱部分相干光通信系统 预览
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作者 陈俊达 王天枢 +4 位作者 张欣梦 林鹏 孙志文 姜子祺 姜会林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期157-161,共5页
大气湍流对自由空间光通信系统所造成的影响是不可忽略的,为了减弱湍流对空间光通信系统带来的影响,实验搭建了一套通信距离为900 m的真实大气信道宽谱部分相干光通信系统。系统采用皮秒脉冲泵浦高非线性光纤产生超连续谱并滤波得到部... 大气湍流对自由空间光通信系统所造成的影响是不可忽略的,为了减弱湍流对空间光通信系统带来的影响,实验搭建了一套通信距离为900 m的真实大气信道宽谱部分相干光通信系统。系统采用皮秒脉冲泵浦高非线性光纤产生超连续谱并滤波得到部分相干宽谱脉冲,对其调制后完成通信。在测试过程中,实验专门设置了一条参考链路,保证了测试环境的一致性。实验结果表明,在中等湍流条件下,系统光强闪烁指数为0.035 8,相比窄线宽通信系统提升了23%,最低探测灵敏度达到了-23.35 dBm,相比窄线宽通信系统提升了42%。与窄线宽激光通信系统相比,宽谱部分相干光通信系统可以明显降低湍流引起的光功率抖动,并提升自由空间光通信系统通信性能。 展开更多
关键词 自由空间光通信 大气湍流 宽谱激光 部分相干
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武汉青山长江公路大桥设计的风参数研究 预览
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作者 胡昌琼 张雪婷 +3 位作者 王必强 方怡 童奇 丁丽丽 《暴雨灾害》 2019年第3期276-283,共8页
利用黄陂气象站、武汉青山长江公路大桥桥位处新建的测风塔和湖北省农展中心自动气象站风资料,采用极值I型分布法对武汉青山长江公路大桥设计的风参数进行研究,结果表明:(1)桥位区10m高度年最大、极大风速为分别为17.0m·s^-1、20.9... 利用黄陂气象站、武汉青山长江公路大桥桥位处新建的测风塔和湖北省农展中心自动气象站风资料,采用极值I型分布法对武汉青山长江公路大桥设计的风参数进行研究,结果表明:(1)桥位区10m高度年最大、极大风速为分别为17.0m·s^-1、20.9m·s^-1,年均大风日数为5.8d,年最多风向为NNE;(2)气象站100a重现期10m高度10min平均年最大风速(基本风速)为25.6m·s^-1,桥位处100a重现期10m高度10min平均年最大风速(设计风速)为29.0m·s^-1;(3)风速较大时水平动量的垂直湍流通量较风速小时大、湍流参数较风速小时小、湍流谱密度值较风速小时增大1~2个量级;极大风速发生时1h内的风攻角为0°~3°。 展开更多
关键词 长江公路大桥 设计风参数 极值I型分布 大气湍流
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深空光通信接收方案的改进及误码性能分析
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作者 向劲松 王应 +1 位作者 祁权 乔婉珍 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期382-388,共7页
为了更好实现在不同背景光和大气湍流条件下的深空光通信,研究对比两种深空信道的接收方案模型。方案一为传统的接收方案,直接将光子探测器阵列放在天线的焦平面处,并在其前面加上小孔光阑,方案二为改进后的接收方案,将小孔光阑放置在... 为了更好实现在不同背景光和大气湍流条件下的深空光通信,研究对比两种深空信道的接收方案模型。方案一为传统的接收方案,直接将光子探测器阵列放在天线的焦平面处,并在其前面加上小孔光阑,方案二为改进后的接收方案,将小孔光阑放置在焦平面处,光信号通过光阑后再经准直镜到达探测器阵列上。本文首先建立起大气湍流模型和背景光模型分析其对于接收端的影响,然后对所加的小孔光阑的孔径大小进行优化,最后在最佳孔径下对比两种接收方案的性能。仿真结果表明,在不同湍流和不同背景光时对应的最佳孔径都不一致,可以为后续设计地面接收系统提供一定的参考。而方案二比方案一在不同背景和大气湍流条件下性能也均有所提升,尤其在较强背景和大气湍流时方案二性能提升更加明显。 展开更多
关键词 深空光通信 背景光 大气湍流 孔径优化 接收方案
大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响(英文) 预览
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作者 赵刚 邓万涛 夏惠军 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2019年第S2期87-95,共9页
对于高能激光系统,由于普遍存在发射激光与探测跟踪的波长差,大气湍流成为了其瞄准精度的影响因素之一,所以文中旨在研究大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响。采用高能激光系统的发射激光轴和光电探测跟踪轴的角偏差表征瞄准精度的... 对于高能激光系统,由于普遍存在发射激光与探测跟踪的波长差,大气湍流成为了其瞄准精度的影响因素之一,所以文中旨在研究大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响。采用高能激光系统的发射激光轴和光电探测跟踪轴的角偏差表征瞄准精度的受影响程度,首先利用Zernike多项式法构造大气湍流相位屏,然后通过角谱衍射理论建立激光传输模型,最后基于以上方法仿真分析了不同大气湍流强度和不同跟踪成像波长两种情况下角偏差的变化情况。最终开展了相关的实验证实了上述仿真结果的正确性。研究结果表明,在相同的湍流条件下,不同的跟踪成像波长会带来不同的角偏差,其中跟踪成像波长与发射激光波长越接近,角偏差越小;而在同一探测跟踪波长条件下,角偏差随着湍流强度的增大而增大。上述结果可对高能激光系统在工程应用中提升跟瞄毁伤能力提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 高能激光系统 瞄准精度 大气湍流 相干长度
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