[发明专利]基于LN分布的UWOC-MD通信系统误码率和吞吐量的计算方法

摘要

本发明公开了基于LN分布的UWOC‑MD通信系统误码率和吞吐量的计算方法，建立数学信道传输模型，推导LN湍流和路径损耗共同作用下的关于瞬时电信噪比的概率密度函数和累积分布函数；计算理论平均吞吐量，得到最大信噪比调度策略平均吞吐量和选择调度策略平均吞吐量；计算理论平误码率，得到最大信噪比调度策略和选择调度策略平均误码率；蒙特卡洛仿真得到比例公平调度算法和经改进的自适应阈值比例公平调度算法的系统平均误码率和吞吐量。改变系统参数和海水特征参数，得到该参数对采用不同种调度策略UWOC‑MD系统性能的影响。该方法有效的综合考虑了多种影响系统性能的因素，更符合实际情况。

主权项

1.基于LN分布的UWOC‑MD通信系统误码率和吞吐量的计算方法，其特征在于，包括下述步骤：1)基于LN衰落信道，建立适于UWOC系统的数学信道传输模型，并推导LN湍流和路径损耗共同作用下的UWOC系统复合信道模型关于瞬时电信噪比的概率密度函数和累积分布函数；2)分别考虑采用最大信噪比调度策略和选择调度策略，推导LN湍流和路径损耗联合作用下的UWOC‑MD系统复合信道模型关于瞬时电信噪比的概率密度函数和累积分布函数；3)根据香农公式，计算LN湍流和路径损耗共同作用下的UWOC‑MD系统的理论平均吞吐量，并分别化简得到最大信噪比调度策略平均吞吐量和选择调度策略平均吞吐量；4)根据BPSK调制方式下的UWOC系统在高斯信道下的条件误码率，计算LN湍流和路径损耗共同作用下的UWOC‑MD系统的理论平误码率，并利用广义高斯拉盖尔多项式化简，分别得到最大信噪比调度策略和选择调度策略平均误码率；5)将接收孔径、海水温差耗散率、海水温度与盐度对功率谱贡献的比值以及传输距离参数代入推导出的平均吞吐量和平均误码率理论表达式中，同时依据蒙特卡洛仿真得到比例公平调度算法和重新定义的自适应阈值比例公平调度算法的系统平均误码率和吞吐量，得到该参数对采用不同种调度策略UWOC‑MD系统性能的影响。