Aproximações estatísticas para comunicações ópticas no espaço livre
| Autor: | Medina, Pedro Lopes Ismerim, 1993 |
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| Přispěvatelé: | Santos Filho, José Cândido Silveira, 1979, Mendes, Luciano Leonel, Mello, Darli Augusto de Arruda, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
| Popis: | Orientador: José Cândido Silveira Santos Filho Tese (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Sistemas de comunicação óptica no espaço livre são fortes candidatos para disseminar a conectividade, devido às suas altas taxas de transmissão e custos de instalação relativamente baixos. No entanto, esses sistemas são fortemente afetados pela turbulência atmosférica, que deteriora o desempenho da transmissão. Esquemas de diversidade espacial são frequentemente usados para neutralizar esse impacto. Um sinal combinado mais forte é normalmente obtido adicionando-se várias réplicas oriundas de múltiplos lasers no lado do transmissor ou múltiplos fotodetectores no lado do receptor, ou ambos. Analiticamente, porém, o sinal combinado surge como uma soma de variáveis aleatórias (associadas aos múltiplos enlaces), cuja distribuição estatística admite uma solução em forma fechada apenas para um número bastante limitado de cenários. Além disso, a avaliação numérica dessa distribuição se mostra intrincada na maioria dos casos. Tais dificuldades têm motivado a busca por soluções aproximadas mais simples. Por outro lado, embora a literatura técnica contenha aproximações para as referidas estatísticas de somas de enlaces ópticos no espaço livre, nenhuma dessas aproximações atinge um ajuste adequado onde mais importa: a cauda da distribuição. É nessa cauda que ocorrem as taxas de erro de bit muito baixas tipicamente encontradas em comunicações ópticas. Esta tese ajuda a preencher essa lacuna, fornecendo aproximações estatísticas precisas e orientadas à cauda da distribuição para somas de enlaces ópticos no espaço livre. As aproximações propostas cobrem uma ampla gama de condições de propagação, incluindo enlaces independentes do tipo gama generalizada dupla e enlaces correlacionados do tipo gama-gama Abstract: Free-space optical communication systems are prime candidates to spread connectivity due to their high transmission rates and relatively low installation costs. However, those systems are heavily affected by atmospheric turbulence, which deteriorates the transmission performance. Spatial diversity schemes are often used to counteract this impact. A stronger combined signal is typically achieved by adding several replicas obtained via multiple lasers at the transmitter side or multiple photodetectors at the receiver side, or both. Analytically, though, the combined signal arises as a sum of random variables (associated with the multiple links), whose statistical distribution allows for a closed-form solution only for quite a limited number of scenarios. Moreover, its numerical evaluation proves cumbersome in most cases. Such difficulties have motivated the search for simple approximate solutions. On the other hand, although the technical literature contains approximations to the referred sum statistics of free-space optical links, none of those approximations achieve a proper fit where it matters most: the distribution tail. It is in this tail that the very low bit-error rates normally found in optical communications take place. This thesis helps fill this gap by providing highly accurate tail-oriented statistical approximations to the sum of free-space optical links. The proposed approximations cover a wide range of propagation conditions, including independent double-generalized gamma and correlated gamma-gamma channels Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestre em Engenharia Elétrica |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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