Turbulent Multiple-Scattering Channel Modeling for Ultraviolet Communications: A Monte-Carlo Integration Approach

湍流 衰退 非视线传播 物理 统计物理学 计算物理学 频道(广播) 高斯分布 湍流动能 Kε湍流模型 天顶 K-分布 自由空间光通信 光学 机械 计算机科学 噪音(视频) 散射 直接数值模拟 分布(数学) 声学 紫外线 湍流模型 算法 计算机模拟 电子工程 信噪比(成像) 概率分布 大气模式 概率密度函数 数学
作者
Renzhi Yuan,Xinyi Chu,Tao Shan,Chuang Yang,Mugen Peng
出处
期刊:IEEE Transactions on Communications [IEEE Communications Society]
卷期号:74: 3464-3477
标识
DOI:10.1109/tcomm.2026.3653880
摘要

Modeling of multiple-scattering channels in atmospheric turbulence is essential for the performance analysis of long-distance non-line-of-sight (NLOS) ultraviolet (UV) communications. Existing works on the turbulent channel modeling for NLOS UV communications either focused on single-scattering cases or estimate the turbulent fluctuation effect in an unreliable way based on Monte-Carlo simulation (MCS) approach. In this paper, we establish a comprehensive turbulent multiple-scattering channel model by using a more efficient Monte-Carlo integration (MCI) approach for NLOS UV communications, where both the scattering, absorption, and turbulence effects are considered. Compared with the MCS approach, the MCI approach is more interpretable for estimating the turbulent fluctuation. To achieve this, we first introduce the scattering, absorption, and turbulence effects for NLOS UV communications in turbulent channels. Then we propose the estimation methods based on MCI approach for estimating both the turbulent fluctuation and the distribution of turbulent fading coefficient. Numerical results demonstrate that the turbulence-induced scattering effect can always be ignored for typical UV communication scenarios. Besides, the turbulent fluctuation will increase as either the communication distance increases or the zenith angle decreases, which is compatible with existing experimental results and also with our experimental results. Moreover, we demonstrate numerically that the distribution of the turbulent fading coefficient for UV multiple-scattering channels under all turbulent conditions can be approximated as log-normal distribution; and we also demonstrate both numerically and experimentally that the turbulent fading can be approximated as a Gaussian distribution under weak turbulence.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
采薇发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
hw发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
薄雪草发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lzb完成签到,获得积分10
2秒前
MAZOUR发布了新的文献求助10
2秒前
月月完成签到,获得积分10
2秒前
故剑情深1994完成签到,获得积分10
2秒前
TE应助苹果高跟鞋采纳,获得10
3秒前
3秒前
菲比完成签到 ,获得积分10
3秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
ajian完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
坏人123完成签到,获得积分10
4秒前
852应助刘泉采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
十二应助风趣绯采纳,获得10
4秒前
小王时完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
专一的白完成签到,获得积分10
5秒前
drccy发布了新的文献求助10
5秒前
jobeco完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
1101592875发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zhang完成签到,获得积分10
6秒前
会飞的木鱼完成签到,获得积分10
7秒前
在水一方应助BM采纳,获得10
7秒前
该房地产个人的完成签到,获得积分10
7秒前
花花发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
阿奇完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助bingo0913采纳,获得10
7秒前
欢呼完成签到 ,获得积分10
7秒前
张国麒完成签到 ,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7766799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310665
关于积分的说明 20318532
捐赠科研通 7351898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315196
关于科研通互助平台的介绍 2464635
邀请新用户注册赠送积分活动 2329829