Técnica simple de optimización de la función generadora de momentos para diseñar un filtro electrónico óptimo para el receptor de comunicación óptica inalámbrica submarina
Autores: Ramley, Intesar F. El; AlZhrani, Saleha M.; Bedaiwi, Nada M.; Al-Hadeethi, Yas; Barasheed, Abeer Z.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Técnica simple de optimización de la función generadora de momentos para diseñar un filtro electrónico óptimo para el receptor de comunicación óptica inalámbrica submarina
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Nuevo
Filtro
Comunicación
Submarino
óptico
Dispersión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo método de diseño de función generadora de momentos (MGF) simple para concluir un filtro óptimo que maximice el factor Q y aumente el alcance de comunicación del enlace. Este enfoque mitiga la dispersión temporal del pulso, especialmente en sistemas de comunicación óptica inalámbrica submarina (UWOC). Por lo tanto, algún tipo de diseño de filtro de ecualización es altamente deseable. El entorno de solución del modelo incluye una respuesta al impulso del canal acuático de la Función de Doble Gamma (DGF), interferencia entre símbolos (ISI), proceso estocástico de Poisson y ruido térmico gaussiano aditivo (AGTN). Los filtros óptimos presentan perfiles temporales comparables a los derivados por trabajos publicados basados en los métodos complejos de Límite de Chernoff (CB) y Límite de Chernoff Modificado (MCB). Los resultados muestran el impacto del filtro óptimo a nivel de señal y a nivel de receptor óptico utilizando Diagramas de Ojo y BER vs. Factor Q, respectivamente. La computación implica cuatro modelos de canal de propagación UWOC diferentes para aguas costeras y de puerto. Una de las principales conclusiones indica que el filtro óptimo gestiona correctamente la dispersión temporal debido a la interferencia ISI. Además, el filtro óptimo propuesto reduce la apertura del ojo y el correspondiente Factor Q en menos del 15% para un aumento de cinco veces en el ancho de pulso para el mismo nivel de potencia óptica transmitida.
Descripción
Este documento presenta un nuevo método de diseño de función generadora de momentos (MGF) simple para concluir un filtro óptimo que maximice el factor Q y aumente el alcance de comunicación del enlace. Este enfoque mitiga la dispersión temporal del pulso, especialmente en sistemas de comunicación óptica inalámbrica submarina (UWOC). Por lo tanto, algún tipo de diseño de filtro de ecualización es altamente deseable. El entorno de solución del modelo incluye una respuesta al impulso del canal acuático de la Función de Doble Gamma (DGF), interferencia entre símbolos (ISI), proceso estocástico de Poisson y ruido térmico gaussiano aditivo (AGTN). Los filtros óptimos presentan perfiles temporales comparables a los derivados por trabajos publicados basados en los métodos complejos de Límite de Chernoff (CB) y Límite de Chernoff Modificado (MCB). Los resultados muestran el impacto del filtro óptimo a nivel de señal y a nivel de receptor óptico utilizando Diagramas de Ojo y BER vs. Factor Q, respectivamente. La computación implica cuatro modelos de canal de propagación UWOC diferentes para aguas costeras y de puerto. Una de las principales conclusiones indica que el filtro óptimo gestiona correctamente la dispersión temporal debido a la interferencia ISI. Además, el filtro óptimo propuesto reduce la apertura del ojo y el correspondiente Factor Q en menos del 15% para un aumento de cinco veces en el ancho de pulso para el mismo nivel de potencia óptica transmitida.