非视线日盲紫外通信的大气因素研究
万方数据
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非视线"日盲"紫外通信的大气因素研究
作者：陈君洪， 杨小丽， CHEN Jun-hong， YANG Xiao-li
作者单位：电子科技大学物理电子学院,成都,610054
刊名：
激光杂志
英文刊名：LASER JOURNAL
年，卷(期)：2008,29(4)
被引用次数：4次
参考文献(8条)
1.唐义.倪国强.蓝天"日盲"紫外光通信系统传输距离的仿真计算[期刊论文]-光学技术 2007(01)
2.Barry Charles.Bill Hughes.Andrew Erickson An ultraviolet laser based communication system for short range tactical applications 1994
3.张静.廖云.武保剑紫外光通信大气信道模型研究[期刊论文]-电子科技大学学报 2007(02)
4.李霁野.邱柯尼紫外光通信在军事通信系统中的应用[期刊论文]-光学与光电技术 2005(04)
5.李晓峰星地激光通信链路原理与技术 2007
6.Honghui Jia.Jiankun Yang.Shengli Chang Study and design on high data rate UV communication system 2005
7.David M.Reilly.Daniel T.Moriaty.John A.Maynard Unique properties of solar blind ultraviolet communication systems for unattend-ed ground sensor networks 2004
8.吴健.杨春平.刘建斌大气中的光传输理论 2005
引证文献(4条)
1.方靖岳.常胜利.秦石乔.张海良基于菲涅耳波带片的光通信天线[期刊论文]-光学学报 2010(1)
2.丁莹.佟首峰.董科研.姜会林.付强大气信道对垂直发收模式紫外光散射通信性能影响的仿真[期刊论文]-光子学报 2010(10)
3.何华.柯熙政.赵太飞紫外光非视距单次散射链路模型的研究[期刊论文]-光学学报 2010(11)
4.何华.柯熙政.赵太飞.冯艳玲无线"日盲"紫外光网格网中的定位研究[期刊论文]-激光技术 2010(5)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/f47893451.html,/Periodical_jgzz200804017.aspx
影响大气污染的地理因素
影响大气污染的地理因素 1．地形和地物的影响：地面是一个凹凸不平的粗糙曲面，当气流沿地面流过时，必然要同各种地形地物发生摩擦作用，使风向风速同时发生变化，其影响程度与各障碍物的体积、形状、高低有密切关系。 山脉的阻滞作用，对风速也有很大影响，尤其是封闭的山谷盆地，因四周群山的屏障影响，往往是静风、小风频率占很大比重，不利于大气污染物的扩散。 城市中的高层建筑物、体形大的建筑物和构筑物，都能造成气流在小范围内产生涡流，阻碍气流运动，减小平均风速，降低了近地层风速梯度，并使风向摆动很大，近地层风场变得很不规则。一般规律是建筑物背风区风速下降，在局部地区产生涡流，不利于气体扩散。 2．山谷风：它发生在山区，是以24小时为周期的局地环流。山谷风在山区最为常见，它主要是由于山坡和谷地受热不均而产生的。如图2-14所示，在白天，太阳先照射到山坡上，使山坡上大气比谷地上同高度的大气温度高，形成了由谷地吹向山坡的风，称为谷风。在高空形成了由山坡吹向山谷的反谷风。它们同山坡上升气流和谷地下降气流一起形成了山谷风局地环流。在夜间，山坡和山顶比谷地冷却得快，使山坡和山顶的冷空气顺山坡下滑到谷底，形成了山风。在高空则形成了自山谷向山顶吹的反山风。它们同山坡下降气流和谷地上升气流一起构成了山谷风局地环流。 山风和谷风的方向是相反的，但比较稳定。在山风与谷风的转换期，风方向是不稳定的，山风和谷风均有机会出现，时而山风，时而谷风。这时若有大量污染物排入山谷中，由于风向的摆动，污染物不易扩散，在山谷中停留时间很长，有可能造成严重的大气污染。 3．海陆风：它发生在海陆交界地带，是以24小时为周期的一种大气局地环流。海陆风是由于陆地和海洋的热力性质的差异而引起的。如图2-15所示，在白天，由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，在海陆大气之间产生了温度差、气压差，使低空大气由海洋流向陆地，形成海风，高空大气从陆地流向海洋，形成反海风，它们和陆地上的上升气流和海洋上的下降气流一起形成了海陆风局地环流。在夜晚，由于有效辐射发生了变化，陆地比海洋降温快，在海陆之间产生了与白天相反的温度差、气压差，使低空大气从陆地流向海洋，形成陆风，
影响飞行的六大气象因素(新版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 影响飞行的六大气象因素(新版)
影响飞行的六大气象因素(新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 国航飞行在韩国失事，引起众人关注，那么影响飞机安全的因素究竟有哪些呢？据有关报道称，国航CA129航班在韩国釜山附近失事时，釜山机场正值大雾，能见度低。那么，影响飞机飞行的气象因素有哪些呢？有关专家向记者介绍了6大气象因素。 1．气压、气温、大气密度。这些因素影响飞机起飞和着陆时的滑跑距离，影响飞机的升限和载重以及燃料的消耗。 专家指出，飞机的准确落地和高空飞行离不开场压和标准大气压，而气温对飞机的载重和起飞、降落过程的滑跑距离影响较大。随气温的升高，空气密度变小，产生的升力变小，因此飞机载重也随着减小，同时起飞滑跑距离变长。 2．风。风影响着飞机起飞和着陆的滑跑距离和时间。专家介绍说，一般飞机都是逆风起降，侧风不能过大，否则无法起降。航线飞行，顺风减少油耗，缩短飞行时间，顶风则相反。但易造成飞行事故的是风切变，它占航空事故的20%左右，这是风的不连续性造成的，具有时
空间光通信技术简介
空间光通信技术简介 空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信。根据用途又可分为卫星光通信和大气光通信两大类。自从60年代激光器问世开始，人们就开研究激光通信，这时的研究也主要集中在地面大气的传输中，但因各种困难未能进入实际应用。低损耗光纤波导和实用化半导体激光器的诞生为激光通信的实际应用打开了大门，目前光纤通信已经遍布世界各国的各个城市。由于对无线通信的需求的增长，再有卫星激光通信的快速发展，自从90年代开始，人们又开始重新对地面无线光通信感兴趣，进行了大量的研究，并且开发出可以实用的商业化产品。 一、开展空间光通信研究的意义及应用前景 1.作为卫星光通信链路地面模拟系统的技术组成部分 卫星光通信链路系统在上卫星前必须有地面模拟演示系统，以保障电子系统、光学系统、机械自动化控制系统等各子系统的良好工作。在链路捕捉完成以后，与以太网相连的无线光通信系统借助于光链路的桥梁，源源不断地输送以太网上的信息，这是考验光链路稳定性能的重要指标。 2.为低轨道卫星与地面站间的卫星光通信打下良好的技术基础 低轨道卫星与地面站的通信会受到天气的影响，选择干旱少雨地区建立地面站在相当程度上缓解了这一矛盾，再通过地面站之间的光纤网可以把卫星上信息送到所需地点，这从技术上牵涉到空间光通信网与光纤网连接问题，这方面问题已经基本得到解决。 3.空间光通信具有巨大的潜在市场和商业价值 ●可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍 当河流、湖泊、港湾、马路、立交桥和其它自然因素阻碍铺设光纤时，无线光通信系统可跨越宽阔的河谷，繁华的街道，将两岸或者岛屿与陆地连接起来。 ●提供大容量多媒体宽带网接入 用无线光通信系统作为接入解决方案，不需耗资、耗时地铺设光纤就能满足对办公大楼或商业集中区大容量接入的需要。 ●可为大企业、大机关提供部大容量宽带网 无线光通信系统能在企业、机关围为建筑物与建筑物之间的大容量连接提供一种开放空间传送的解决方案。 ●为公安、军队等重要部门提供高速宽带通信。 ●支持灾难抢救的应急系统 无线光通信系统可为灾难抢救提供一种大容量的临时通信解决方案 ●为一时性大规模的重要活动提供临时的大规模通信系统 例如，奥运会和其他体育运动会、音乐会、大型会议以及贸易展览会等专门活动往往需要大容量宽带媒体覆盖。无线光通信系统能提供一种迅速、经济而有效的解决方案，不受原有通信系统的带宽限制，也不用再去办理光纤铺设许可证。 二、空间光通信的优势 1.组网机动灵活 无线光通信设备将来可广泛适用于数据网（Ethernet，Token Ring，Fast Ethernet，FDDI，ATM,STM-x等）、网、微蜂窝及微微蜂窝（E1/T1—E3/T3，OC-3等）、多媒体（图像）通信等领域。可以把这些网上信息加载在光波上，在空气中直接传输出去，这种简便的通信方式对于频率拥挤的环境是非常理想的，例如：城市、大型公司、大学、政府机构、办公楼群等。
大气污染物扩散模式
第四章 大气扩散浓度估算模式 第一节 湍流扩散的基本理论 一 湍流 1．定义：大气的无规则运动 风速的脉动 风向的摆动 2．类型： 按形成原因 热力湍流：温度垂直分布不均（不稳定）引起，取决于大气稳定度 机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起 3．扩散的要素 风：平流输送为主，风大则湍流大 湍流：扩散比分子扩散快105～106倍 二 湍流扩散理论（主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系） 1.梯度输送理论 通过与菲克扩散理论类比建立起来的（菲克定律：单位时间内通过单位断面上的物质的数量与浓度梯 度呈正比） 类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比 x C k F ??-= 式中，F — 污染物的输送通量 k — 湍流扩散系数 C — 污染物的浓度 X — 与扩散截面垂直的空间坐标（扩散过程的长度） x C ??— 浓度梯度 要求得各种条件下某污染物的时、空分布，由于边界条件往往很复杂，不能求出严格的分析解，只能是在特定的条件下求出近似解，再根据实际情况进行修正。 2.湍流统计理论 泰勒首先将统计理论应用在湍流扩散上 图4-1显示：从原点O 放出的粒子，在风沿着x 方向吹的湍流大气中扩散。粒子的位置用y 表示，则结论为： ①y 随时间变化，但其变化的平均值为零 ②若从原点放出很多粒子，则在x 轴上粒子的浓度最高，浓席分布以x 轴为对称轴，并符合正态分布。 萨顿实用模式：解决污染物在大气中扩散的实用模式 高斯模式：应用湍流统计理论得出正态分布假设下的扩散模式 3.相似理论 第二节 高斯扩散模式 一 坐标系的建立—右手坐标系
1．原点O ：无界点源或地面源，O 为污染物的排放点 高架源，O 为污染物的排放点在地面上的投影点 补充：点源 高架源 连续源 固定源 线源 地面源 间歇源 流动源 面源 2．x 轴：正向为平均风向，烟流中心线与x 轴重合 3．y 轴：垂直于x 轴 4．z 轴：垂直于xoy 平面 二 高斯模式的有关假定 1．污染物浓度在y 、z 轴上的分布为正态分布； )2exp(21 )(22 y y y y f σπ σ-= )2exp(21 )(22 z z z z f σπ σ-= y σ，z σ— 分别为污染物在y 和z 方向上分布的标准差，m 2．全部高度风速均匀稳定，即风速u 为常数； 3．源强是连续均匀稳定的，源强Q 为定值； 4．扩散中污染物是守恒的，不考虑转化，即烟云在扩散过程中没有沉降、化合、分解及地面吸收、吸附作用发生； 0=??t C 5．在x 方向上，输送作用远远大于扩散作用，即 )(x C k x x C u x ????>>??； 6．地面足够平坦。
大气环境对可见光通信的影响分析
目录 摘要................................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 1绪论. (1) 1.1课题研究的背景 (1) 1.1.1可见光通信技术及应用前景 (1) 1.1.2LED技术 (2) 1.1.3LED交通灯及其通信技术 (2) 1.2国内外研究现状 (3) 1.2.1国外的研究现状 (3) 1.2.2国内的研究现状 (5) 1.3选题的意义 (5) 1.4本课题的主要研究内容 (5) 2室外可见光通信系统 (7) 2.1系统整体框架 (7) 2.2信道编码技术 (8) 2.2.1RS码的相关代数理论 (9) 2.2.2RS码的原理及相关算法 (10) 2.3调制与解调 (13) 2.4本章小结 (15) 3大气对可见光通信的影响 (16) 3.1大气衰减模型 (16) 3.1.1大气分子的吸收 (16) 3.1.2大气分子的散射 (17)
3.1.3大气气溶胶衰减 (17) 3.1.4可见光波段的大气衰减效应 (18) 3.2背景光干扰 (20) 3.3大气湍流效应 (21) 3.3.1大气的湍流运动 (21) 3.3.2大气湍流的影响 (22) 3.3.3光强闪烁概率分布模型 (23) 3.4本章小结 (25) 4基于弱湍流信道的性能分析 (26) 4.1H-PPM调制 (26) 4.1.1H-PPM调制原理 (27) 4.1.2H-PPM软件仿真 (28) 4.2RS码的性能分析 (28) 4.2.1未编码系统误码率讨论 (29) 4.2.2RS编码系统误时隙率分析 (33) 4.2.3RS码的软件仿真 (35) 4.3基于Exponentiated Weibull信道模型的孔径平均技术 (36) 4.3.1孔径平均技术简介 (36) 4.3.2平均误比特率推导 (37) 4.3.3数据计算与仿真 (38) 4.4本章小结 (40) 5硬件仿真与实验 (41) 5.1RS编码的硬件仿真 (41) 5.1.1RS(7,3)编码模块的仿真 (41) 5.1.2固定信号产生模块的仿真 (42) 5.1.3并串转换模块的仿真 (42) 5.1.4RS编码所有模块的仿真 (43)
影响大气污染物扩散的热力因素
影响大气污染物扩散的热力因素 热力因子主要是指大气的温度层结和大气稳定度。 温度层结是指崔埤球表面上方大气的温度随髙度变化的情况，即在垂直方向上的气温分布。气温购垂直分布抉定着大气的稳定度，而大气稳定程度又影响着湍流的强度，因而温度 -层结与大气污染程度有着紧密的关系。 2,2.2.1大气边界层的温度场 为了推述气温垂直分布的特点，经常运用气温垂直递减率这个概念。气温（T)随高度(Z)的升高而條低的快慢用每上升单位高度（100m)的降低值即气温垂直递减率y = —dT/dZ 表不。 通常气温垂直递减率y平均为0.65°c/100m，气温随高度的升高而降低时y>o，气温随温度度的并高而增加时y<0,气温随高度的升高不变时r=0。 空气与外界无热量交换，但由于外界压力的变化使其被压缩或向外膨胀时所引起的温度变化称为气温的绝热变化。在绝热过程中.，空气内能的变化是由外力对空气做功，或空气以膨胀的形式反抗外力做功的结果，当空气上升时，由于周围气压的降低，使空气膨胀而降温。相反，空气下降时，由于气压的增加，使空气被压缩而增温。 干空气绝热上升单位距离时的温度降低值，称为干空气的绝热垂直递减率，简称干绝热直减率，通常以—表示。T;为干空气团的温度，据计算，其值约为1°C/ 100m,也就是说，干空气在绝热上升中，每上升100m，温度约降低1°C。相反，在绝热下降时， 与y (气温垂直递减率）是截然不同的。是干空气每下降100m，温度约升高1°0。必须注意：y d 在绝热升降过程中本身的变温率，它近似为常数。而y表示周围大气的温度随高度的分布状况，它可以有不同的数值，既可大于7d,也可以等于或小于 饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值，称为湿空气温度的绝热垂直递减率，简称湿绝表示。未饱和湿空气的绝热垂直递减率与干绝热垂直递减率相热直减率，通常以y m 同。但是，当它绝热上升到使湿空气达到饱和后，水汽就要发生凝结并释放出潜热。反之，饱和的湿空气绝热下降，水汽凝结物就要蒸发而消耗热量，因此，湿绝热直减率总比干绝热直减率要小，而且也是一个变化的数值，通常在0.4 ?0.7°C/100m之间。 2. 2. 2. 2大气稳定度 大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度，即大气是否易于发生对流。它与气温垂直递减 密切相关。 率y和干绝热递减率y d 任何物体都具有三种不同的状态稳萣平衡、不稳定乎If和中性平衡。取大气中某一高度上的一团空气，假如它受到了某种外力的作用产生了向上或向下的运动，那么就会出现上述三种状态。如果它移动以后逐渐减速，并有返回原来髙度的趋势，这时的大气是稳定的；如果它一离开原位就加速地向前运动，这时大气是不稳定的；如果将它推到某一高度以后，它既不加速也不减速，这时的大气是处于中性平衡状态。当一团空气在大气中上升时，它受到周围大气的压力逐
什么是光通信技术
什么是光通信技术 光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。 光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光，它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信；按传输媒介的不同，可分为有线光通信和无线光通信（也叫大气光通信）。常用的光通信有： 大气激光通信。信息以激光束为载波，沿大气传播。它不需要敷设线路，设备较轻，便于机动，保密性好，传输信息量大，可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响，一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。 光纤通信。是一种有线通信，光波沿光导纤维传输。光源可以是激光器（又称半导体激光二极管），也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好，可用于大容量国防干线通信和野战通信等。 蓝绿光通信。是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光，在海水中传输信息的通信方式，是目前较好的一种水下通信手段。 红外线通信。是利用红外线（波长300 ～0.76 微米）传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息，适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。 紫外线通信。是利用紫外线（波长0.39 ～60 × 10 微米）传输信息的通信方式。其基本原理与红外线通信相似，与红外线通信同属非激光通信。 因为激光是一种方向性极强的相干光，沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看，激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。mvt_lotte发表于2009-4-29 09:55:00
大气污染对人体的影响
大气污染对人体健康的影响 随着经济的发展和城市化进程的不断加快，以城市为中心的大气污染问题日趋严重。大气颗粒物已成为我国大多数城市的首要污染物，是影响城市空气质量的主要因素。大气颗粒物是悬浮在大气中固体和液体颗粒物的总称，其主要来源包括： （1）自然界的风沙尘土，海水喷溅等； （2）各种燃料如煤炭、液化石油气、天然气和石油等的燃烧；（3）钢铁厂、水泥厂、石油化工厂等的工业生产过程； （4）公路扬尘、建筑物扬尘等。 大气颗粒物作为一种重要的大气污染物，其粒径大小不同，被吸入并沉积在呼吸系统的部位不同, 引起机体的危害也有明显差异。一般来说，粒径小的颗粒物沉降速度慢，在空气中的悬浮时间长，与人体接触机会大。研究显示：粒径在10μm以下的可吸入颗粒（即PM10）是大气颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类。大气颗粒物对人体健康的影响主要包括以下几个方面： 1、呼吸系统 刺激肺部使其出现炎症；肺功能下降，肺部排除污染物的能力降低；导致鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病恶化；引起哮喘等过敏性疾病和矽肺、石棉肺、肺气肿等肺病。
2、心血管系统 可引起血液成分的改变，血液粘度增加，血液凝集以及血栓形成；可引起动脉收缩，血压升高。 3、免疫系统 降低免疫功能，增加对细菌、病毒等感染的易感性，使机体对传染病的抵抗力下降；病原微生物随颗粒物进入体内后，使机体抵抗力下降，诱发感染性疾病。 4、神经系统 导致高级神经系统紊乱和器官调解失能，表现为头疼、头晕、嗜睡和狂躁等。 5、癌症的发生 颗粒物所吸附的多环芳烃化合物(PAHs)是对机体健康危害最大的环境三致(致癌、致畸、致突变)物质，其中苯并芘(a)能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。 此外，大气颗粒物还可造成胎儿增重缓慢；影响儿童的生长发育和功能；导致患有心血管疾病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者过早死亡。
影响飞行的六大气象因素(最新版)
影响飞行的六大气象因素(最 新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0494
影响飞行的六大气象因素(最新版) 国航飞行在韩国失事，引起众人关注，那么影响飞机安全的因素究竟有哪些呢？据有关报道称，国航CA129航班在韩国釜山附近失事时，釜山机场正值大雾，能见度低。那么，影响飞机飞行的气象因素有哪些呢？有关专家向记者介绍了6大气象因素。 1．气压、气温、大气密度。这些因素影响飞机起飞和着陆时的滑跑距离，影响飞机的升限和载重以及燃料的消耗。 专家指出，飞机的准确落地和高空飞行离不开场压和标准大气压，而气温对飞机的载重和起飞、降落过程的滑跑距离影响较大。随气温的升高，空气密度变小，产生的升力变小，因此飞机载重也随着减小，同时起飞滑跑距离变长。 2．风。风影响着飞机起飞和着陆的滑跑距离和时间。专家介绍
说，一般飞机都是逆风起降，侧风不能过大，否则无法起降。航线飞行，顺风减少油耗，缩短飞行时间，顶风则相反。但易造成飞行事故的是风切变，它占航空事故的20%左右，这是风的不连续性造成的，具有时间短、尺度小、强度大的特点。 3．云。机场上空高度较低的云会使飞行员看不清跑道。直接影响飞机的起降。其中，危害最大的云是对流云，飞机一旦进入，易遭到电击，使仪表失灵，油箱爆炸，或者造成强烈颠簸，使操纵失灵，发生飞行事故。 4．能见度。能见度就是正常视力的人在当时天气条件下，从天空背景中能看到或辨认出目标物的最大水平能见距离。它对飞机的起降有着最直接的关系，所谓的“机场关闭、机场开放，简单气象飞行，复杂气象飞行”，指的就是云和能见度的条件。 5．颠簸。飞机飞行中突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身震颤等现象称为颠簸。颠簸强烈时，一分钟上下抛搓几十次，高度变化几十米，空速变化可达每小时20千米以上。造成飞行员操纵困难或暂时无法操纵，颠簸的出现一般与空气湍流有关。
大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型
光电子 激光 第18卷第6期 2007年6月 Journal of Optoelectronics Laser V ol.18N o.6 Jun.2007 大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型* 贾红辉**,常胜利,兰 勇,杨建坤,邵铮铮,季家 (国防科技大学,湖南长沙410073) 摘要:非视线(NLOS)光传输信道的研究目前常用单次散射近似方法,在进行较远距离、复杂天气条件下NLOS 光传输模拟时误差很大,为此,本文提出并建立了一种基于蒙特卡罗方法NLOS光传输模型。研究表明,该模 型与单次散射近似应用在近距离、天气条件好时NLOS传输的模拟结果比较吻合。进行了不同距离的NLOS 光传输对比实验,结果验证了该算法的正确性和有效性。 关键词:大气光学;蒙特卡罗方法;非视线(NLOS);光散射通信 中图分类号:TN929.12 文献标识码:A 文章编号:1005 0086(2007)06 0690 04 N on line of sight Light Propagation Model Based on Monte C arlo Method JIA Hong hui**,CH ANG Sheng li,LAN Yong,YANG Jian kun,SHAO Zheng zheng, JI Jia rong (National U niversity of Defense Technology,Changsha,410073,China) A bs tra ct:T he single scattering theory is always used to stud y the non line of sight(NLOS)light propagation,but when it is used for long distance or under complicated weather,much larger error will occur.In the paper,the NLOS light propagation model based on Monte Carlo method is described in detail.T his model is not only accordance with si ngle scatteri ng model under short distance and clear weather,but also in good agreement with the comparative experimental results,which also il lustrates the correctness and effi ci ency of this algorithm. Key words:atmosphere optics;Monte Carlo method;non li ne of sight(NLOS);optical scatteri ng communication 1 引 言 大气光散射通信作为一种新兴的保密光通信技术,在局域安全通信领域具有很好的应用前景[1~3]。非视线(NLOS)传输、绕障能力强是其通信技术的最大特点,这使得系统能克服如激光通信[4,5]必须视线(LOS)工作的缺点,这主要是由大气中分子和气溶胶粒子对波长较短的紫外光强烈散射作用所致,因此建立NLOS光传输模型是研究大气散射通信技术的关键问题之一。目前,常用单次散射近似进行NLOS大气散射通信信道特性的研究[6,7],该方法具有计算速度快、操作性强等优点,但是由于模型采用单次散射近似本身具有一定误差,同时当通信距离较远、天气条件复杂传输条件下多次散射作用明显,单次散射近似不再适合于NLOS光传输信道的模拟。 蒙特卡罗(Monte Carlo)方法常被用来研究光在复杂几何形状和非均匀媒介中多次散射传输问题[8,9],本文建立了基于蒙特卡罗方法的NLOS光传输模型。为了验证了所建立模型的正确和有效性,分别进行了与单次散射在近距离、天气条件好的NLOS光传输信道模拟以及不同距离传输条件下的NLOS光传输实验对比。2 蒙特卡罗方法 蒙特卡罗方法是通过采样大量的随机样本来模拟某一物理过程并得到其统计规律,其基本原理为[10]:已知在某区间[a, b]上服从特定分布的待求随机变量u的概率密度函数为P (u),对于区间[a,b]的任意一点x,必然存在一点 满足 [0, 1],使 !x a P(u)d u=F(x)= (1)成立。通过直接或间接采样方法求出x关于 的表达式,即实现随机变量u抽样 x=F-1( )(2)其中,[0,1]区间均匀分布的随机数 可以通过随机数产生器获得。 基于蒙特卡罗方法的NLOS光传输模型,直接模拟光子传输过程,即将散射过程当成是光子与大气介质中的粒子的碰撞过程,2次碰撞间光子在介质中的自由程与消光系数有关,碰撞后光子将改变前进方向,散射角由相函数确定,对大量光子行为跟踪并进行统计就可得到具体问题的结果。该模型能够 * 收稿日期:2006 04 22 修订日期:2006 10 09 * 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10377018,60607013) **E m ail:jiahh@https://www.360docs.net/doc/f47893451.html,.c n
空气污染的危害几大要素
空气污染的危害几大要素 1.大气污染的概念 大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物。就干洁空气而言，按体积计算，在标准状态下，氮气占78.08 ％，氧气占20.94 ％，氩气占0.93 ％，二氧化碳占0.03 ％，而其他气体的体积则是微乎其微的。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如，火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中，造成火山喷发地区烟雾弥漫，毒气熏人；雷电等自然原因引 起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。 般来说， 这种自然变化是局部的，短时间的。随着现代工业和交通运输的发展，向大气中持续排放的物质数量越来越多，种类越来越复杂，引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候，我们就说大气受了污染。 2.大气的主要污染源和污染物 大气污染源就是大气污染物的来源，主要有以下三个：
1）工业：工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中 的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。 2）生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉 需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、 氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。 3）交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具， 它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重， 成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。 3.大气污染的危害 大气污染的危害主要有以下几个方面： 1）对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年 人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达15?20立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
影响农业生产的主要气象要素
影响农业生产的主要气象要素 摘要 影响农业生产的主要气象要素有光照、温度、水分、风等气象因素。 概述 气象条件对农业生产过程有着重要影响，主要包括光照、温度、水分、风等气象因素对农业生产的影响。 光照 光照是农作物进行光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件，光能调节农作物体内某些酶的活性，因此光照对农作物的生长发育影响很大。光照与农作物光合作用没有固定的比例关系，但是在一定光照强度范围内，在其他条件满足的情况下，随着光照强度的增加，光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时，光照强度再增加，光合作用强度不增加。光照强度过强时，会破坏原生质，引起叶绿素分解，或者使细胞失水过多而使气孔关闭，造成光合作用减弱，甚至停止。光照强度弱时，农作物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少，农作物就会停止生长。一般作物在强光下，株高降低、节间缩短、叶色浓绿、叶片小而厚、籽粒饱满、根系发达；弱光下作物节间较长、株高增加、根系发育不良、抗性降低。 温度 农作物的生长存在着一定的温度范围，大多数农作物能够适应的温度变幅在15摄氏度到40摄氏度之间。温度低于或高于此上下限，则生长缓慢。温度影响农作物的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等。比如对光合作用，温度升高，光合作用增强，但当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度升高而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；呼吸作用也随温度升高而增强，在极高温度下，在维持短时间强呼吸后，呼吸速率急剧下降。 水分 水分约占农作物体重的70％～90％，不仅是农作物体的重要组成部分，而且是农作物进行光合作用、呼吸作用以及对土壤中养分的吸收等生理活动所不可缺少的。合理控制水分是农作物正常生长和发育的重要保证，如果水分不足以补偿农作物因蒸腾作用和代谢活动消耗的水量时，嫩枝和叶片就会出现萎蔫现象，影响其正常的生长和发育。反之，如果水分供应过多，不仅会引起植株徒长，还会导致作物根部缺氧，呼吸作用降低、难以吸收养分造成作物枯萎甚至死亡。 风 风也是作物生长发育的重要生态因子。风速增加，空气乱流加强，使作物内外各层次之间的温度、湿度得到不断的调节，有效避免某些层次出现过高或过低的温度、湿度，以利于农作物的生长发育；风能减少大气湿度，破坏农作物内水分平衡，使成熟细胞不能扩大到正常的大小，结果所有器官组织都小型化、矮化；风能够把农
基于大气光通信偏振PPM的误码率研究
万方数据
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１６６６仪器仪表学报第３１卷 种为乘性噪声。一般信道传输中大气湍流引起的噪声为乘性噪声，光电检测引入背景噪声，即加性噪声。 设激光器的输出电流为ｉ。（ｔ），考虑乘性噪声电流ｉｒ（ｔ）和加性噪声电流ｉⅣ（ｔ），则光电探测器输出为：ｉ。（ｔ）＝ｉ。（ｔ）×［１＋ｉ妒（ｔ）］＋ｉⅣ（ｔ）（５）光电检测有两个ＰＩＮ二极管，一个检测垂直方向的光脉冲，一个检测水平方向的光脉冲。设水平方向光电探测器的噪声电流为ｉ脚（ｆ），垂直方向探测器的噪声电流为ｉｗ（ｔ）。在同一信道中，乘性噪声相同，而ＰＩＮ二极管不同，加性噪声相互独立【１引。则ＰＩＮ二极管输出为：‰（ｔ）＝ｉ，（ｔ）Ｘ［１＋ｉｒ（ｔ）］＋ｔ’ＮＨ（ｔ）（６）ｉ％（ｔ）＝ｆ，（１）×［１＋ｉ甲（ｔ）］＋ｉ～ｖ（ｔ）（７）式中：ｉ。（ｔ）为水平输出电流，ｉ，（￡）为垂直输出电流。 通过测量町以得到经过大气信道的光偏振角： ［０］＝ａｒｃｔａｎ孚（８） 』￡ 式中：［］表示取整，０是解调出的光偏振角，，，是垂直光强度，Ｌ是水平光强度。若考虑加性噪声和乘性噪声，则解凋角度： ㈨…ｔ粕等等岩黼㈩ 若ＩＯＮ一０Ｉ＜１，角度解调没有错误。而在两种情况下，角度解调将产生错误。一种是Ｉ钆一０Ｉ≥ｌ，另一种情况为１０。一０Ｉ≤一１。角度解调产生误码的概率为：Ｐ。＝Ｐ［Ｐ（０。一０≥１）ｕＰ（０Ⅳ一０≤一１）］（１０）所以总的误码率为： Ｐ。＝Ｐ。ｌ＋匕 ＝Ｐ｛ｉ＿ｌｖｙ（ｔ）Ｘ［ｉ。（ｔ）一０．０１７ｉ６（ｔ）］≥０．０１７［１＋ｉｒ（ｔ）］×［￡（ｔ）＋ｉ２ｂ（ｔ）］＋ｉｓＨ（ｔ）［０．０１７ｉ。（￡）＋瓦（￡）］｝＋Ｐ｛ｉ胛（ｔ）×［ｉ。（ｔ）＋０．０１７ｉ６（ｔ）］＋０．０１７［１＋ｉ甲（ｆ）］×［ｉ：（ｔ）＋ｉ；（ｔ）】≤ｉｓＨ（ｔ）［ｉｂ（ｆ）一０．０１７ｉ。（ｆ）］｝（１１）３．２．１乘性噪声 只考虑乘性噪声时，即加性噪声ｉ脚（ｔ）＝‰（１）＝０，则误码率Ｐ，＝０。由此可得，在只考虑乘性噪声的情况下，角度解调误码率为０，即不产生任何误码。 ３．２．２加性噪声 在只考虑加性噪声，即乘性噪声ｉ甲（ｔ）＝０。对于光学探测来说，在大多数情况下噪声的来源是大量互相独立的个体累加的结果【１４４引。 耻亡历１磊唧协哳（篇卜 （１２）式中：ａｌ＝ｉ，（ｔ）一０．０１７ｉ，（ｔ），ＪＢｌ＝０．０１７ｉ，（ｆ）＋ｉｙ（ｔ），后＝０．０１７瞳（ｔ）＋ｉ２ｙ（ｔ）］。 一般情况下，我们正是考虑调制角度小于８９。时的误码率，所以在上述推导的过程中ａ。＞０是恒成立的。 议口２＝ｉ，（ｔ）＋０－０１７ｉ，（ｆ）， 岛＝ｉ，（ｔ）一０．０１７ｉ，（ｔ），同理可得： 匕＝亡历１蒜ｅｘｐ－ｌｋａ＂ｋｅ∥ｃ（、舭ｉ月ｖａｚ叫＋ｋ］‰ （１３）一般情况下，我们正是考虑调制角度大于ｌＯ时的误码率，所以在上述推导的过程中岛＞０是恒成立的。则总误码率为： ｔ＝亡丽１瓦唧一溉ｅ咖（装）‰＋［不嚣妒枷ｋ咖（簇）出脚㈣，４实验仿真 ４．１门限判决法误码率仿真 当系统只有加性噪声时，在不同门限阈值下信噪比与系统误码率的仿真结果如图３所示。图３分别计算了当ＳＮＲ从０～２０ｄＢ时不同门限阈值下的ＢＥＲ曲线，主要讨论了阈值系数ｋ＝１／＇４、１／３、１／２、３／５、４／５情况下，功率信噪比与系统误码率的关系。从图中可以看出在同一阈值系数时，随着功率信噪比的增大，误码率是降低的，这主要由于信噪比增加，对噪声抑制能力增加，所以误码率减小，而在信噪比较低的情况下，系统误码率也较大；不同的阈值系数其误码率曲线不同，当阈值门限为１／２时，ＢＥＲ曲线值最低，这主要是由于一个给定的脉冲，其重现发生误码的概率为１／２。 图３不同信噪比下的误码率 Ｆｉｇ．３ＢＥＲｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｇＩＩａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｓ同一功率信噪比时，在不同信噪比下门限阈值与系统误码率的仿真结果如图４所示。图４分别讨论了信噪比ＳＮＲ＝１、５、１０情况下，门限阈值与系统误码率的关系。从图中可以看出在同一功率信噪比的情况下，阈值系数后对误码率有很大影响。阈值系数并不是越大越好，阈值系数越大，门限值越高，将脉冲“１”判为“０”的概率增大；阈值系数越小，ｆｊ限值越低，将脉冲“０”判为“ｌ” 的概率增大，所以最佳阈值系数为彪＝１／２。 万方数据
大气污染物扩散的影响因素探究
大气污染物扩散的影响因素探究 地形地势对大气污染物的扩散和浓度分布有重要影响，下面是小编搜集整理的一篇探究大气污染物扩散影响因素的论文范文，供大家阅读了解。 1大气污染物扩散影响因素辨析 污染物从污染源排放到大气中，只是一系列复杂过程的开始，污染物在大气中的迁移、扩散是这些复杂过程的重要方面。这些过程都是发生在大气中，大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布。实践证明，风向、风速、大气稳定度、温度的空间差异、地面粗糙度、雨和雾等，是影响大气污染的主要因素。 污染物在大气中的扩散与过境风、湍流和温度梯度密切相关，过境风可使污染物向下风向迁移和扩散，湍流可使污染物向各方向扩散，温度梯度可使污染物发生质量扩散，风和湍流在污染物迁移过程中起主导作用。 根据湍流形成的原因可分为两种湍流，一种是动力湍流，它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决于风速梯度和地面粗糙等;另一种是热力湍流，它起因于地表面温度与地表面附近的温度不均一，近地面部分空气受热膨胀而上升，随之上面的冷空气下降，从而形成垂直运动。湍流具极强的扩散能力，它比分子扩散快105-106倍，湍流越剧烈，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越接近区域平均水平。 降水能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染物;雾像一顶盖子，
虽然能稀释部分酸性污染物，却会使空气污染状况短时间内加剧。 地形地势对大气污染物的扩散和浓度分布有重要影响。山区地形、海陆界面、大中城市等复杂地形均对大气污染物扩散产生影响。 城市建筑密集，高度参差不齐，因此城市下垫面有较大的粗糙度，对风向、风速影响很大，一般说城市风速小于郊区，但由于有较大的粗糙度，城市上空的动力湍流明显大于郊区。 2各因素对大气污染物扩散的影响 2.1城市“热岛效应”.城市“热岛效应”的影响效果与城市规模有关。一般大城市中心区域与周围乡村温差可达7℃以上，而中等城市可达5℃左右。城市“热岛效应”对城市大气污染物扩散的主要影响体现在：加大了市中心区域空气扰动，其产生的热力湍流加速了该区域的污染物混合，同时在静小风情况下阻碍污染物向周边区域输送，使大气污染物更易于在城市中心区域聚集并滞留，所以一般城市中心区域大气污染物浓度较高。 2.2大气稳定度。大气稳定度对大气污染物扩散影响较大，大气稳定度从稳定到不稳定，决定了大气对污染物的扩散能力从难以扩散到有利于污染物扩散的过程。 2.3粗糙度。粗糙度对污染物扩散的影响分两方面：一是形成湍流，加快大气污染物混合，避免局部浓度过高现象发生;二是高层建筑容易形成类似过山气流的污染物闭塞区，使大气污染物在高层建筑背后避风区聚集并滞留，不容易向其它区域扩散。这也是大中城市中心区域大气污染物浓度一般高于周边地区的一个原因。
大气污染主要原因及治理对策的展望
谈当前我国大气污染主要原因及治理对策的展望 摘要：当前我国大气污染状况依然十分严重，主要表现为煤烟型污染。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染一直在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势。面对着我国大气污染防治工作较为严峻的形势，综合分析造成我国大气污染的主要原因，从而详细的论述了我国大气污染的防治及治理工作。 关键词：大气污染; 成因分析; 治理对策 我国自改革开放以来，随着经济高速发展，城市地区的大气污染也越来越严重，并成为国家发展中所面临的一个严重问题，而由于人们日常生活无时无刻离不开空气，而近年来大气污染所造成的阴霾天气的增多，社会大众也越来越关注大气环境状况． 1大气污染 1.1大气污染的定义： 在干洁的大气中，痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，出现了原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象叫做大气污染。 1.2大气中污染是由某些有害物质转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象，称为大气污染。大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物。 1.2.1天然污染物 天然污染物是由于自然原因而形成。如火山爆发、森林大火产生的烟尘等。 1.2.2人为污染物 人为污染物是由于人们从事生产和生活活动而形成的。在人为污染源中，又可分为固定的（如烟囱、工业排气筒）和移动的（如汽车、火车、飞机、轮船）两种。引起公害的往往是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。 1.2.3颗粒物及化学成分污染物 颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。硫氧化物：是硫的氧化物的总称包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气体。
气象因素
影响农业生产的主要气象因素 气象条件对农业生产过程有着重要影响，主要包括光照、温度、水分、风等气象因素对农业生产的影响。 光照是农作物进行光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件，光能调节农作物体内某些酶的活性，因此光照对农作物的生长发育影响很大。光照与农作物光合作用没有固定的比例关系，但是在一定光照强度范围内，在其它条件满足的情况下，随着光照强度的增加，光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时，光照强度再增加，光合作用强度不增加。光照强度过强时，会破坏原生质，引起叶绿素分解，或者使细胞失水过多而使气孔关闭，造成光合作用减弱，甚至停止。光照强度弱时，农作物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少，农作物就会停止生长。一般作物在强光下，株高降低、节间缩短、叶色浓绿、叶片小而厚、子粒饱满、根系发达；弱光下作物节间较长、株高增加、根系发育不良、抗性降低。 农作物的生长存在着一定的温度范围，大多数农作物能够适应的温度变幅在15摄氏度到40摄氏度之间。温度低于或高于此上下限，则生长缓慢。温度影响农作物的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等。比如对光合作用，温度升高，光合作用增强，但当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度升高而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；呼吸作用也温度升高而增强，在极高温度下，在维持短时间强呼吸后，呼吸速率急剧下降。 水分约占农作物体重的70％～90％，不仅是农作物体的重要组成部分，而且是农作物进行光合作用、呼吸作用以及对土壤中养分的吸收等生理活动所不可缺少的。合理控制水分是农作物正常生长和发育的重要保证，如果水分不足以补偿农作物因蒸腾作用和代谢活动消耗的水量时，嫩枝和叶片就会出现萎蔫现象，影响其正常的生长和发育。反之，如果水分供应过多，不仅会引起植株徒长，还会导致作物根部缺氧，呼吸作用降低、难以吸收养分造成作物枯萎甚至死亡。 风也是作物生长发育的重要生态因子。风速增加，空气乱流加强，使作物内外各层次之间的温度、湿度得到不断的调节，有效避免某些层次出现过高或过低的温度、湿度，以利于农作物的生长发育；风能减少大气湿度，破坏农作物内水分平衡，使成熟细胞不能扩大到正常的大小，结果所有器官组织都小型化、矮化；风能够把农作物的花粉或者种子传播到远处，帮助农作物受粉和繁殖。 （作者：屈文旭）