Rendimiento del sistema de comunicación láser terrestre asistido por satélites de aeronaves cuasi-estacionarias con superficies inteligentes reconfigurables
Autores: Wang, Yi; Wang, Haibo; Jiang, XueWen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Rendimiento del sistema de comunicación láser terrestre asistido por satélites de aeronaves cuasi-estacionarias con superficies inteligentes reconfigurables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propuestas
Aeronaves cuasi-estacionarias
Superficies inteligentes reconfigurables
RIS
Comunicación láser satelital-terrestre
Tecnología SIMO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone el uso de aeronaves cuasi-estacionarias y superficies inteligentes reconfigurables (RIS) para mejorar el rendimiento del sistema en la comunicación láser satelital-terrestre de bajada. La tecnología de entrada única y salida múltiple (SIMO) se aplica al nodo de retransmisión de una aeronave cuasi-estacionaria. Se deriva la expresión cerrada de la tasa de error de bits (BER) de un sistema de comunicación láser satelital cuasi-estacionario asistido por RIS (RIS-SHTLC) bajo el modelo de turbulencia atmosférica distribuida M, considerando la influencia de la turbulencia atmosférica y los errores de apuntado causados por el movimiento del RIS. Se simulan y analizan los efectos de la modulación por desplazamiento de frecuencia binaria coherente (CBFSK), la modulación por desplazamiento de fase binaria coherente (CBPSK), la modulación por desplazamiento de frecuencia binaria no coherente (NBFSK) y la modulación por desplazamiento de fase binaria diferencial (DBPSK) en el rendimiento de un sistema RIS-SHTLC bajo turbulencia débil. Los resultados muestran que el sistema RIS-SHTLC con modulación CBPSK tiene el mejor rendimiento en comunicación. Al mismo tiempo, se simulan y analizan las relaciones entre la relación señal-ruido promedio (SNR) y la BER del sistema RIS-SHTLC bajo diferentes elementos RIS, y se comparan con el sistema SHTLC tradicional. Además, se estudia la influencia del ángulo cenital, la apertura de recepción y el ángulo de divergencia en el rendimiento del sistema. Finalmente, se utilizan simulaciones de Monte Carlo para validar los resultados analíticos.
Descripción
Este documento propone el uso de aeronaves cuasi-estacionarias y superficies inteligentes reconfigurables (RIS) para mejorar el rendimiento del sistema en la comunicación láser satelital-terrestre de bajada. La tecnología de entrada única y salida múltiple (SIMO) se aplica al nodo de retransmisión de una aeronave cuasi-estacionaria. Se deriva la expresión cerrada de la tasa de error de bits (BER) de un sistema de comunicación láser satelital cuasi-estacionario asistido por RIS (RIS-SHTLC) bajo el modelo de turbulencia atmosférica distribuida M, considerando la influencia de la turbulencia atmosférica y los errores de apuntado causados por el movimiento del RIS. Se simulan y analizan los efectos de la modulación por desplazamiento de frecuencia binaria coherente (CBFSK), la modulación por desplazamiento de fase binaria coherente (CBPSK), la modulación por desplazamiento de frecuencia binaria no coherente (NBFSK) y la modulación por desplazamiento de fase binaria diferencial (DBPSK) en el rendimiento de un sistema RIS-SHTLC bajo turbulencia débil. Los resultados muestran que el sistema RIS-SHTLC con modulación CBPSK tiene el mejor rendimiento en comunicación. Al mismo tiempo, se simulan y analizan las relaciones entre la relación señal-ruido promedio (SNR) y la BER del sistema RIS-SHTLC bajo diferentes elementos RIS, y se comparan con el sistema SHTLC tradicional. Además, se estudia la influencia del ángulo cenital, la apertura de recepción y el ángulo de divergencia en el rendimiento del sistema. Finalmente, se utilizan simulaciones de Monte Carlo para validar los resultados analíticos.