燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
提出了一种双跳混合射频(RF)和多输入多输出(MIMO)自由空间光通信(FSO)放大转发中继通信系统。RF链路和MIMO FSO链路分别考虑Rayleigh衰落分布模型和Gamma-Gamma大气湍流信道模型,多孔径接收端采用等增益合并方式。在中继分别为固定增益和变增益放大转发下,推导出关于混合系统信噪比的累计分布函数和概率密度函数,进一步得到混合RF和MIMO FSO系统的中断概率、遍历容量及在不同二进制调制方式下的平均误码率的闭合表达式。仿真分析了不同增益模式下大气湍流、调制方式及空间分集对混合RF/MIMO FSO双跳中继通信系统性能的影响。
大气光学 混合射频和多输入多输出 自由空间光通信 等增益合并 放大转发 中断概率 激光与光电子学进展
2020, 57(13): 130103
燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
给出了一种串联衬底认知射频(RF)网络与多输入多输出(MIMO)自由空间光通信(FSO)链路的双跳传输系统, 分析了其中断概率。对于射频链路, 采用瑞利衰落分布模型, 分析次级用户与主用户共享频谱的衬底认知无线电网络; 对于MIMO FSO链路, 采用Gamma-Gamma大气湍流模型, 考虑大气衰减效应和大气湍流效应, 通过等增益合并建立MIMO FSO的信道模型。推导出中断概率的闭合表达式, 仿真分析各种天气条件和大气湍流对串级链路的影响, 结果显示随着次级用户发射器的峰值发射功率增大和发射孔径与接收孔径的数目增多, 大气效应的影响逐渐减小, 通信性能随之提高。
光通信 自由空间光通信 双跳中继系统 中断概率 衬底认知无线电
燕山大学电气工程学院， 河北 秦皇岛 066004
提出了一种结合副载波强度调制直接探测技术和全光放大转发中继的自由空间光通信（FSO）系统的基本结构，考虑背景噪声和放大自发辐射噪声对系统性能的影响，建立了Gamma-Gamma湍流模型下的全光通信系统模型。提出了两种中继协作方案，即全活跃中继方案与选择中继方案，基于相应的方案给出功率分配方式，仿真对比了中继辅助传输链路与直传链路的中断概率，以及在不同信道参数及中继数下采用这两种方案的系统中断概率。结果表明，中继传输能够明显改善链路的性能，选择中继方案优于全活跃中继方案。
光通信 自由空间光通信 协作方案 中断概率 副载波强度调制 全光放大转发中继 中国激光
2016, 43(10): 1006004
燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
为了减小大气衰减效应和大气湍流效应对自由空间光通信的影响，采用了多输入多输出技术。假定自由空间光通信系统采用开关键控强度调制直接探测，信道独立同分布、无记忆平稳遍历并且具有加性高斯白噪声，在发射端和接收端都可以获取理想信道状态信息；建立了综合大气效应下多输入多输出信道模型和系统模型，推导了等增益分集合并下自由空间光通信系统的遍历容量和中断概率闭合表达式，仿真分析了各种天气条件和大气湍流对空间光通信链路的影响，结果显示随着发射孔径和接收孔径的数目增多，大气效应的影响逐渐减小，通信系统性能随之提高。从系统复杂度及性能提高程度综合考虑，选择2个发射孔径、2个接收孔径较为合适。
光通信 多输入多输出 自由空间光通信 遍历容量 中断概率 伽马-伽马分布
燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
给出了一种全光双跳自由空间光通信(FSO)系统的基本结构，建立了包含大气损耗、大气湍流和瞄准误差的复合衰落信道模型，考虑背景噪声和放大器自发辐射噪声对系统性能的影响，推导了在全部信道状态信息时，采用副载波强度调制全光中继系统的中断概率和误码率闭合表达式，对比分析了全光双跳FSO与直传链路的中断概率以及信噪比、源节点发射的光子数、光自由度等参数对系统中断概率及误码率的影响。仿真结果表明，全光双跳放大转发中继能够明显改善系统的性能。
大气光学 自由空间光通信 全光双跳 复合衰落信道模型 中断概率 误码率 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 050101
燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
研究了Gamma-Gamma大气湍流信道下闪烁和瞄准误差联合效应对自由空间光通信的性能影响。假定自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接探测（IM/DD），推导得出了系统的误码率和中断概率闭合表达式，分析了大气湍流、归一化波束宽度、平均发射功率、归一化的抖动标准差、信噪比等参数对系统性能的影响。基于推导的闭合表达式进行了数值模拟，结果表明能够在给定发射功率下通过优化波束宽度使系统性能达到最优。
光通信 自由空间光通信 瞄准误差 误码率 中断概率 双伽马分布 光学学报
2014, 34(11): 1106005
1 哈尔滨工业大学 自动化测试与控制系，哈尔滨 150001
2 燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004
采用光纤部件的自由空间光通信系统需要把接收到的光束耦合进单模光纤中，然而由于大气湍流的影响，使光纤耦合效率下降。本文把基于大气湍流参数的单模光纤耦合效率表达式推广到斜程传输情景，仿真了耦合效率与湍流强度及传输距离和天顶角之间的关系。为了补偿湍流效应，提高光纤耦合效率，本文提出了用一种新颖的无模型盲优化波前校正技术，用随机并行梯度优化算法实时控制变形镜，把校正后的光耦合进单模光纤，使单模光纤耦合效率最优化。结果表明此系统能使单模光纤耦合效率得到显著地提高。
自由空间光通信 耦合效率 大气湍流 盲优化 free space optical communication coupling efficiency atmospheric turbulence blind optimization
1 河南农业大学牧医工程学院, 河南 郑州 450002
2 农业部动物生长发育调控重点开放实验室, 河南 郑州 450002
实验采用荧光定量PCR方法研究了小鼠在妊娠和泌乳过程中葡萄糖转运载体SLC2A1、SLC2A4与SLC5A1 mRNA的表达规律。结果表明与妊娠期相比, SLC2A1在泌乳期的表达量上调, 泌乳18 d是妊娠18 d表达量的11倍 (P＜0.01); SLC2A4的表达在妊娠和泌乳期无显著差异; SLC5A1的表达量从妊娠至泌乳期呈上升趋势, 泌乳18 d是妊娠18 d表达量的2.5倍(P＜0.01)。SLC2A1是小鼠乳腺泌乳时主要的葡萄糖转运载体, SLC5A1在乳腺葡萄糖的转运过程中也发挥重要作用。
荧光定量PCR 葡萄糖转运蛋白 乳腺 泌乳 real-time PCR glucose transporter mammary gland lactation
1 哈尔滨工业大学 自动化测试与控制系， 哈尔滨 150001
2 燕山大学 电气工程学院， 河北 秦皇岛 066004
为了提高自由空间光通信系统的光纤耦合效率，介绍了一种新颖的基于盲优化波前校正的自适应光学系统。该系统不使用波前传感器,而是在信号进入接收端前，将畸变光信号分束后送入光电探测器，进行耦合效率计算；采用耦合效率的估计公式斯特列尔比为目标函数，用随机并行梯度优化算法最大化目标函数，以实时控制变形镜，从而使耦合进入单模光纤的光达到最优。数值结果表明，此系统能使光纤耦合效率从6%提高到约60%。
自由空间光通信 耦合效率 自适应光学 盲优化 随机并行梯度优化 free space optical communication coupling efficiency adaptive optics blind optimization stochastic parallel gradient optimization
1 哈尔滨工业大学自动化测试与控制系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
自由空间光通信在未来全球通信网中具有潜在的应用价值，然而自由空间光通信的性能易受大气湍流影响，而自适应光学能够解决大气湍流问题。在gamma-gamma分布大气湍流中，用自适应光学技术对自由空间光通信系统进行补偿，进行通信系统误码率的分析，给出了上行链路和下行链路的模拟结果。结果表明：自适应光学误差补偿技术能够很好地提高自由空间光通信的性能，并且低阶自适应光学补偿就能达到很好的校正效果。
自由空间光通信 自适应光学 误码率 闪烁指数 free space optical communication adaptive optics BER scintillation index
