[發(fā)明專利]一種紫外光通信非視距鏈路中單次散射路徑損耗的近似計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010499796.5
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111628822B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹天;張洪明;宋健
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種紫外光通信非視距鏈路中單次散射路徑損耗的近似計算方法，紫外光通信系統(tǒng)包含一個位于坐標(biāo)(0,r,0)的發(fā)射機(jī)Tx和一個位于坐標(biāo)原點(diǎn)的接收機(jī)Rx，Tx所發(fā)出的光束與Rx的視場均為一個圓錐，Tx所發(fā)出的光束軸線指向的單位方向向量為μ_T：

μ_T＝[sinθ_Tcosφ_T,sinθ_Tsinφ_T,cosθ_T]

Rx的視場軸線指向的單位方向向量為μ_R：

μ_R＝[sinθ_Rcosφ_R,sinθ_Rsinφ_R,cosθ_R]

θ_T表示光束軸線的傾斜角，θ_R表示視場軸線的傾斜角，角度方向從z軸正方向到軸線；φ_T表示光束軸線的方位角，φ_R表示視場軸線的方位角，角度方向從x軸正方向順時針到軸線在xy平面中的投影；

其特征在于，所述近似計算的表達(dá)式為：

其中，PL表示路徑損耗(path loss)，β_T為Tx光束的束散角，β_R為Rx視場的視場角；r₁為r₁′的模長，r₁＝|r₁′|，r₁′為從Tx到散射單元的向量，r₂為r₂′的模長，r₂＝|r₂′|，r₂′為從散射單元到Rx的向量；t_k為n次Legendre多項式第k個零點(diǎn)，w_k為對應(yīng)的求積系數(shù)，P_n′(t_k)表示P_n(t)的一階導(dǎo)數(shù)在t_k處的值，t為P_n(t)的輸入項，即自變量；

k_s表示大氣散射系數(shù)；k_e表示大氣消光系數(shù)；Ω_T表示光束的立體角，定義為2π[1-cos(β_T/2)]；θ_s為散射偏轉(zhuǎn)角，其余弦值定義為P(μ)為散射相函數(shù)；ζ為散射單元到Rx的連線與Rx軸線之間的夾角，其余弦值定義為