基于MIMO的无人机斜程激光通信性能分析

研究了大气湍流信道下无人机"空-地"斜程激光通信的下行链路单输入多输出(single input multiple output,SIMO)和上行链路多输入单输出(multiple input single output,MISO)技术.基于双伽马(Gamma-Gamma)分布的大气湍流模型,利用Meijer函数推导了大气湍流和指向误差联合影响下的SIMO下行链路误码率闭合表达式;利用α?μ分布建立了Gamma-Gamma湍流模型的MISO上行链路误码率性能近似表达式.系统研究了天线数、天顶角和指向误差对系统的影响,研究结果表明,空间分集技术可以有效改善系统的误码率性能,当束散角为500μrad、下行链路接收器和上行链路发射器为3时就可以得到超过10 dB的性能优化;天顶角对"空-地"斜程激光通信误码率性能影响显著,要达到系统误码率10?6的性能要求,天顶角需控制在30°左右的较小范围内.