【摘 要】
：
随着海洋开发和利用的不断深入,水下通信越来越受到人们的重视。水下无线光通信具有高速率、大容量、极低时延、低功耗等优势,适合中、短距离和Mbps以上高速数据的传输,可与水声通信实现优势互补,潜在着广阔的应用前景。设计和研制具有鲁棒性、低成本、小型化的光端机是实现水下无线光通信的关键之一。发光二极管尽管具有调制带宽窄、光强弱、传输距离近等缺点,但它具有较大的束散角,可显著放松链路对准的要求。此外,通过
论文部分内容阅读
随着海洋开发和利用的不断深入,水下通信越来越受到人们的重视。水下无线光通信具有高速率、大容量、极低时延、低功耗等优势,适合中、短距离和Mbps以上高速数据的传输,可与水声通信实现优势互补,潜在着广阔的应用前景。设计和研制具有鲁棒性、低成本、小型化的光端机是实现水下无线光通信的关键之一。发光二极管尽管具有调制带宽窄、光强弱、传输距离近等缺点,但它具有较大的束散角,可显著放松链路对准的要求。此外,通过高阶调制,传输速率也可达到数十上百Mbps的速率;采用阵列光源,可提高信号强度、延长传输距离。同时,LED价格低廉,能够大幅度降低部署成本。基于以上几点,基于LED的水下无线光通信更适合于复杂多变的水下环境,是水下无线光通信实用化的未来发展方向。因此,本论文主要针对基于LED阵列光源的水下无线光通信系统技术展开研究,主要完成如下工作。（1）设计研制了用于水下光斑整形的自由曲率透镜,仿真比较和分析了单个LED和LED阵列,在有/无放置自由曲率透镜时的光斑以及光强度曲线,并仿真比较了在不同水体类型中光强度曲线,最后,对该透镜进行了实际制作和性能测试。（2）设计研制了两种结构的LED阵列光源的光发射机和光接收机;搭建水下无线光通信系统进行性能测试,并实验实现了水下无线光通信传输。（3）基于FPGA完成了QAM-OFDM调制的总体模块和各个子模块的设计及仿真验证;搭建了基于FPGA的水下m-QAM-OFDM无线光通信系统并测试其性能,实验结果表明,当水下传输距离为5m、最高传输速率50Mbps时,接收误比特率3.359×10-3,低于FEC阈值,并比较了加入/不加所设计的自由曲率透镜时的系统误比特率,前者比后者的误比特率下降约2个数量级;最后,测量了光接收机在不同位置下的误比特率,验证了光接收机在偏离光轴较大距离内均可实现较好的接收质量。
其他文献
自动视频分割任务近年来扮演着越来越重要的角色,该任务不仅被应用于视频会议、自动驾驶等针对特定类别目标的场景,还广泛被应用于包含世界万物的视频场景。然而,由于视频场景复杂且物体在时序上外观变化剧烈,多目标自动视频分割任务在实例分割精度和时间连续性方面仍面临着巨大的挑战。现阶段多目标自动视频分割的研究成果共有的问题包括:相似物体区分困难以及复杂场景物体丢失等等。针对这些问题,本文的研究工作基于时空域的
近年来,深度学习技术蓬勃发展,自动驾驶技术以及其他移动机器人技术也受其影响而取得了巨大的进步。在这些技术领域中,稠密而精确的深度信息,即距离信息,对于多种任务都有着重要的辅助作用。然而,使用To F传感器或激光雷达采集到的深度图均是稀疏的,因此深度补全任务受到了越来越多的关注。本文针对现有的深度补全算法的局限性开展了两方面的研究。Transformer网络结构在自然语言处理领域和计算机视觉领域均取
基于视频的车辆黑烟检测技术对环保工作具有十分重要的意义,在城市环保、智能交通等方面具有广阔的应用前景。现阶段将深度学习技术应用于车辆黑烟检测的研究,大多通过二维卷积神经网络实现对车辆黑烟图像的特征提取,仅依靠黑烟的空间特征使得模型检测能力有限,黑烟检测率低。考虑到实际应用中道路监控视频常常作为黑烟检测的信息流,本文提出了一种新的基于三维卷积神经网络和非局部注意力机制的黑烟车检测网络以充分利用车辆黑
在内能源自动机的动力学计算过程中,通常不考虑驱动与自动机工作循环之间的相互影响关系（即耦合关系）,但这会对计算精度造成一定的影响,因此想要提高动力学计算的精度,更好的为内能源自动机的研究设计提供参考,就必须要考虑驱动与工作循环之间的耦合。本文为分析某新型内能源自动机驱动与工作循环动态耦合特性,以某纵动炮闩导气式自动机为研究对象,以该自动机组成及工作原理为基础,建立了工作循环图。采用经典内弹道理论对
为提高轻型高机动车辆的安全性和机动性,需要提高车身防弹性能、降低防护装甲质量,研究轻型复合装甲就至关重要。本文以新型Si3N4增韧陶瓷为研究对象,开展陶瓷复合装甲结构匹配设计及轻量化分析研究。首先对Si3N4陶瓷进行材料动静态压缩实验与飞片平板撞击实验,通过拟合获得Si3N4陶瓷的JH-2本构模型参数;然后对国内外陶瓷装甲的防护标准和测试标准进行总结,并以此为基础对Si3N4陶瓷进行DOP剩余侵深
现代社会下公共安全需求不断增长,监控视频,摄像设备在机场,火车站,地铁,商场等公共场所有着广泛的应用,这些摄像设备主要用来储存和记录监控区域发生的事情,来保证社会的公共安全,因此行人重识别作为计算机视觉的一项关键技术得到了迅速的发展。行人重识别主要解决跨摄像跨场景下行人的识别和检测,在跨摄像头条件下,光照差异,视角差异,物体遮挡,人体姿态差异等因素为行人重识任务带来了巨大的挑战性。随着深度学习技术
目的 总结评价认知障碍患者走失风险管理的最佳证据，为临床护理工作提供循证依据。方法 计算机检索BMJ Best Practice、UpToDate、英国国家临床示范研究所、国际指南协作网、苏格兰校际间指南网、加拿大安大略护理学会、美国国家指南交换中心、加拿大医学会临床实践指南信息库、新西兰临床实践指南、澳大利亚临床实践指南平台、德国医学科学协会、Cochrane Library、Embase、Pu
近年来,为无人机提供计算机视觉功能逐渐成为一个热门方向。无人机视觉目标跟踪在高空监控、搜救和极限运动的拍摄等方面应用十分广泛。无人机目标跟踪的优势在于其可以通过视觉算法的反馈对自身位置姿态等参数进行调整,实现软硬件结合,对目标进行更好的跟踪。因此适用于无人机场景下的目标跟踪技术十分具有研究意义。无人机场景下的单目标跟踪与一般场景下的单目标跟踪的主要区别为,在空中拍摄的环境下无人机跟踪时间普遍较长,
近年来,频繁发生的各类突发事件给人类造成了沉重的打击。其巨大的破坏力给经济带来巨大损失,也严重威胁了社会的稳定与发展,需要全人类的共同关注。因此,面对突发事件的发生,需要迅速开展应急救援,以达到挽救人民生命和财产、恢复生态环境和社会稳定秩序,减轻或消除突发事件后果的目的。应急救援过程具有紧迫性、复杂性和不确定性等特征。应急救援方案作为应急救援的指导和依据,研究其在高度不确定环境中的动态调整问题是一
乳腺癌症是新世纪下危害女性生命的常见疾病之一,21世纪以来肿瘤患者中乳腺肿瘤的发病率在不断上升,成为了危害广大女性的最大杀手,对乳腺肿瘤的早期监测是预防乳腺肿瘤的重要手段。临床乳腺肿瘤监测技术如核磁共振成像技术、超声波检查法、计算机断层扫描技术,具有误检率高、漏检率高、电离辐射高等一系列缺点,与这些临床技术相比超宽带近场监测研究具有足够的成像对比度、对人体辐射低、定位精度高等优点,基于超宽带技术监