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基于 Fisher-Snedecor ${\cal{F}}$ 湍流信道与广义指向误差及雾致衰落的 Multi-hop 光无线传输

信息论 2022-04-19 v1 math.IT

摘要

多跳中继是一种缓解光无线通信(OWC)中信道损伤潜力的技术。本文采用多个固定增益放大转发(AF)中继,在大气湍流、指向误差与雾的综合影响下提升 OWC 性能。我们考虑长距离 OWC 链路,以 Fisher-Snedecor F{\cal{F}} 分布建模大气湍流,以广义非零视轴模型建模指向误差,并以随机路径损耗建模雾致影响;同时考虑忽略大气湍流影响的短距离 OWC 系统。通过推导单跳 OWC 系统在 F{\cal{F}} 湍流信道、非零视轴指向误差与雾致衰落综合影响下的精确统计结果,我们得到了短距离与长距离多跳 OWC 系统端到端信噪比(SNR)概率密度函数(PDF)与累积分布函数(CDF)的新颖上界。基于这些表达式,我们给出了所考虑 OWC 系统中断概率(OP)与平均误码率(ABER)性能的分析表达式,涉及单变量 Fox's H 与 Meijer's G 函数。此外,利用较简单的 Gamma 函数推导了高 SNR 区域中断概率的渐近表达式,以揭示信道与系统参数的影响。所推导的分析表达式通过蒙特卡洛仿真得到验证,并与单跳传输对比展示了 OWC 性能随中继节点数的扩展规律。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.07782,
  title  = {Multihop Optical Wireless Communication Over ${\cal{F}}$-Turbulence Channels and Generalized Pointing Errors with Fog-Induced Fading},
  author = {Ziyaur Rahman and S. M. Zafaruddin and V. K. Chaubey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07782},
  year   = {2022}
}

备注

This paper has been submitted in IEEE for possible publication