混合指数-广义伽马湍流信道下双跳水下无线光通信系统的性能分析
信息论
2020-07-08 v1 math.IT
摘要
本文针对存在气泡和温度梯度的环境，提出了带有固定增益放大转发中继的双跳水下无线光通信(UWOC)系统性能分析的统一框架。系统工作或采用外差检测，或采用强度调制直接检测，UWOC由我们基于室内实验室搭建实验所提出的统一混合指数-广义伽马分布建模，并已证明在所考虑的实验室信道场景下与实测数据高度吻合。更具体地，我们以二元Fox's H函数推导了端到端信噪比(SNR)的累积分布函数(CDF)与概率密度函数的精确闭式表达。基于此CDF表达式，我们给出了中断概率、多种调制方案下的平均误码率(BER)以及遍历容量等基础性能指标的新的结果。此外，在高SNR下以简单函数给出了中断概率与平均BER的非常紧的渐近结果。进而，我们证明与单跳UWOC链路相比，双跳UWOC系统可有效缓解短距离限制以及由温度梯度和气泡引起的湍流。所有结果均通过基于计算机的蒙特卡洛仿真得到验证。
引用
@article{arxiv.2007.03461,
title = {Performance Analysis of Dual-Hop Underwater Wireless Optical Communication Systems over Mixture Exponential-Generalized Gamma Turbulence Channels},
author = {Emna Zedini and Abla Kammoun and Hamza Soury and Mounir Hamdi and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03461},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Transactions on Communications. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1810.06314