車載可見光視距通信系統(tǒng)塊誤碼率的研究

【摘要】為了提高車載通信質(zhì)量和可靠性，通過分析基礎(chǔ)設(shè)施與車輛間信道傳輸模型和道路基礎(chǔ)設(shè)施參數(shù)的影響，引入車載可見光通信技術(shù)。根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與車輛間的視距信道進(jìn)行建模，分析信號傳輸中的通信損耗；利用視距通信誤碼率（BER）、停機(jī)概率及塊誤碼率（BLER）推導(dǎo)系統(tǒng)性能的閉式解析式；分析復(fù)合指向誤差對視距通信系統(tǒng)的誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在無衰落和視距傳輸條件下，增加路燈高度可以降低誤碼率，通信鏈路距離增加將增大誤碼率；提高停機(jī)閾值，視距鏈路的停機(jī)概率降低；增加發(fā)送比特塊數(shù)量有助于改善塊誤碼率性能；考慮指向誤差后，誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率均增加，表明指向誤差對系統(tǒng)通信有衰弱作用。

主題詞：可見光通信 誤碼率 停機(jī)概率 塊誤碼率 復(fù)合指向誤差

中圖分類號：TN929.1" "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" "DOI： 10.19620/j.cnki.1000-3703.20240313

Research on Block Error Rate of Vehicle Visible Light Line of Sight Communication System

Niu Mingbo1， Yang Jian1， Huang Xiaoqiong1，2， Li Guoxing1

（1. School of Energy and Electrical Engineering， Chang’an University， Xi’an 710018; 2. BYD Automobile Co.， Ltd.，Xi’an 710018）

【Abstract】In order to improve the quality and reliability of in-vehicle communication， in-vehicle visible light communication technology is introduced by analyzing the influence of infrastructure-vehicle channel transmission model and road infrastructure parameters. Based on the line-of-sight channel between the infrastructure and the vehicle， a model is established to analyze the communication loss during signal transmission. Closed-form analytical equation of the system performance are derived by using the line-of-sight communication Bit Error Rate （BER）， downtime probability， and the Block Error Rate （BLER）. The effect of the composite pointing error on BER， downtime probability， and BLER of the line-of-sight communication system is analyzed. The experimental results show that： under the no-fading and line-of-sight transmission conditions， increase the height of the street light reduces the BER， while increasing the communication link distance increases the BER; raising the downtime threshold reduces the downtime probability of the line-of-sight link; increasing in the number of transmitted bit blocks helps to improve the performance of BLER; when the number of BER blocks is increased， the system’s BLER decreases rapidly; after considering the pointing errors， BER， downtime probability and BLER all increase， which indicates that pointing error has a debilitating effect on the system communication.

Key words： Visible light communication， Bit error rate， Downtime probability， Block error rate， Composite pointing error

1 前言

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）通過車輛與基礎(chǔ)設(shè)施間信息共享，改善道路安全、交通流及駕乘舒適度，是構(gòu)建智慧城市的重要組成部分[1-2]。可見光通信（Visible Light Communication，VLC）技術(shù)基于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）[3]，通過調(diào)制可見光譜（波長范圍為380～750 nm）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對于推動(dòng)綠色低碳通信極為關(guān)鍵。

VLC通過使用LED的交通信號燈、汽車外部照明燈，可成為車輛無線網(wǎng)絡(luò)通信的有效方案。Miramirkhani等[4]利用朗伯模型[5-6]進(jìn)行室內(nèi)信道建模，描述光的散射特性，但該模型并不適用于非對稱強(qiáng)度分布的交通燈。Uyrus等[7]通過對室內(nèi)停車場場景下的車對車（Vehiele-to-Vehicle，V2V）、車輛到基礎(chǔ)設(shè)施（Vehicle-to-Infrastructure，V2I）系統(tǒng)進(jìn)行建模，評估了車載可見光通信在不同車輛間距、接收角度、鄰近車輛及車道占用情況的路徑損耗特性。曾鹿濱等[8]通過設(shè)計(jì)室內(nèi)車載LED光通信系統(tǒng)，解決了車輛在車庫、隧道等場景中難以快速定位、AM/FM信號丟失等問題，但基于車載可見光室內(nèi)通信仍存在信號遮擋、動(dòng)態(tài)環(huán)境變化、覆蓋范圍限制等局限性。

對于室外車輛通信，實(shí)際環(huán)境（霧、大氣湍流等）會(huì)影響通道建模，進(jìn)而影響通信鏈路的性能。Karbalayghareh等[9]在特定條件下，評估了V2V系統(tǒng)的鏈路距離和目標(biāo)誤碼率（Bit Error Rate， BER）、信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）的影響。Aly等[10]在湍流條件下，根據(jù)重型車輛間的VLC通信系統(tǒng)，提出了關(guān)于垂直位移和振蕩影響的路徑損耗模型，并推導(dǎo)出卡車間通信系統(tǒng)的誤碼率表達(dá)式。但上述研究均未考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施的功能影響。

為了提升可見光通信性能，本文基于I2V通信，對信號傳輸性能進(jìn)行研究。首先，建立基礎(chǔ)設(shè)施與車輛間信道傳輸模型，在路側(cè)單元（Roadside Units，RSU）安裝能夠進(jìn)行可見光數(shù)據(jù)傳輸?shù)腖ED，使交通信號燈、路燈等均可作為信號發(fā)射源，與車輛進(jìn)行通信；其次，對車載可見光通信系統(tǒng)的大氣湍流、路徑損耗、指向誤差等損耗情況進(jìn)行分析；最后，分析系統(tǒng)的誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率（Block Error Rate，BLER）的影響。

2 系統(tǒng)模型

車載可見光視距通信鏈路的場景系統(tǒng)模型如圖1所示。路側(cè)單元負(fù)責(zé)獲取車輛及周圍環(huán)境信息，將車輛附近的路燈、攝像頭、雷達(dá)等智能交通基礎(chǔ)設(shè)施作為發(fā)射器，車輛的光電探測器、透鏡等設(shè)備作為信號接收器。通過將光信號實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成電信號，并根據(jù)接收信號進(jìn)行解調(diào)和相位調(diào)控，使路燈與車輛形成直接通信鏈路，即視距通信。

在系統(tǒng)模型中，信號發(fā)射源發(fā)射無線電信號，該信號在傳輸中會(huì)經(jīng)歷近地面衰落，稱為瑞利衰落。在到達(dá)接收器前，瑞利衰落屬于交通視距鏈路的合理模型[11]。

本文使用非典型的雙車道，基于行駛距離對信道脈沖響應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，設(shè)計(jì)了一種車輛與基礎(chǔ)設(shè)施間的可見光通道模型。其中，各行車道可容納同向行駛的兩輛車，路側(cè)燈桿均勻分布（見圖2）。

假設(shè)接收端背景噪聲系數(shù)為[σ2k]，基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)射端的信道狀態(tài)信息（Channel State Information，CSI）無誤[12]，且視距鏈路上的小尺度衰落和大氣湍流建模均為瑞利衰落[13]，則瑞利分布的概率密度函數(shù)為：

[fx=xσ20exp-x22σ20] （1）

式中：[σ20]為瑞利變量中分量的方差。

2.1 路徑損耗

在移動(dòng)通信中，信號傳輸會(huì)以固定的速率衰減，由于車輛運(yùn)動(dòng)和周圍環(huán)境的不斷變化，因此路徑損耗具有不確定性[14]。根據(jù)朗伯模型，將路徑損耗設(shè)定為：

[hdB=CPT+CSAT=cos2πdTd] （2）

式中：CP、CSA分別為接收功率的峰值和正弦軸，d為車輛的移動(dòng)距離，T為信號的接收時(shí)間。

CP和CSA受HP、HV、信號發(fā)射端到接收端的距離r、dh和Dr的影響，不同場景中各參數(shù)如表1所示。由于路徑損耗[hl=10hdB10]，所以其概率密度函數(shù)為[15]：

[fhl=10ln10hlπC2P-10log10hl-CSA210CSA-CP10≤hl≤10CSA+CP10] （3）

2.2 指向誤差

由于通信鏈路信號隨著車輛運(yùn)動(dòng)而實(shí)時(shí)變化，且車輛接收器的尺寸較小，車輛高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，光束與接收器的有效區(qū)域容易錯(cuò)位，導(dǎo)致光信號的接收功率發(fā)生較大變化。此現(xiàn)象為指向性誤差，主要分為2種位移模型：

a. 固定位移，又稱孔徑偏差，即光束相對于探測器中心的恒定偏移。

b. 光束相對于探測器中心的隨機(jī)偏移，又稱抖動(dòng)。

上述位移模型均為非零軸心指向誤差[16]，該誤差取決于收發(fā)器間視線準(zhǔn)確性。若收發(fā)器間的對準(zhǔn)不夠精確，即使微小的偏差也會(huì)導(dǎo)致光束偏離接收器的有效區(qū)域，導(dǎo)致接收功率的顯著下降。

使用激光束分別沿水平、垂直方向分析指向性誤差。假設(shè)所有位移均遵循獨(dú)立的零均值高斯分布，當(dāng)高斯光束從發(fā)射器經(jīng)過距離r至圓形檢測器時(shí)，接收器的功率分?jǐn)?shù)可近似為：

[hpz，r≈A0exp-2z2w2reqA0=erfv2， wr=θrw2req=w2rπerfv2vexp-v2， v=πa2wrerfx=20xe-t2dtπ] （4）

式中：A0為光束質(zhì)心到檢測器中心的瞬時(shí)徑向位移z=0時(shí)的光束振幅，[wreq]為等效光束寬度，θ為發(fā)散角，v為孔徑半徑a與波束帶寬wr的比值，erf （ ）為誤差函數(shù)。

光束半徑隨著發(fā)射器與接收器間距離的增加逐漸擴(kuò)大，常采用貝克曼分布描述衰落信道的概率密度函數(shù)。在接收器孔徑平面，各方向位移均服從正態(tài)分布且遵循貝克曼分布：

[fz=z2πσxσy×02πexp-zcos?-μx22σ2x-zsin?-μy22σ2yd?z=z=z2x+z2y， z=（zx， zy）Tzx～Nμx，σ2x， zy～Nμy，σ2y] （5）

式中：zx、zy分別為探測器平面的水平和垂直方向位移分量，μx、μy分別zx和zy的均值，[σ2x]、[σ2y]分別為zx和zy的方差，[?]為角變量，N（ ）為正態(tài)分布函數(shù)。

當(dāng)信號的兩個(gè)獨(dú)立分量均服從零均值、相同方差的正態(tài)分布（μx=μy=0，σx=σy）時(shí)，湍流單元在光束路徑上隨機(jī)出現(xiàn)。由于湍流和建筑物的搖擺，且建筑物的搖擺方向受風(fēng)向和其他環(huán)境因素的影響，極易降低光束路徑的穩(wěn)定性。假設(shè)[σ2x=σ2y=σ2s]，徑向位移的振幅為隨機(jī)過程，且振幅的概率密度函數(shù)符合瑞利分布，則徑向位移的概率密度函數(shù)符合萊斯分布：

[fz=zσ2sexp-z2+s22σ2sI0RSσ2ss=μ2x+μ2y] （6）

式中：S為光束的總位移，I0（ ）為第一類修正貝塞爾函數(shù)，R為光電探測器的響應(yīng)度。

因此，指向誤差的概率密度函數(shù)為：

[fhp=D2AD20hD2-1pD=wreq2σs] （7）

式中：D為接收器的等效光束寬度與指向誤差位移標(biāo)準(zhǔn)偏差的比值，hp為信號的衰落。

3 視距通信鏈路性能分析

本文采用通斷鍵控（On-Off Keying，OOK）調(diào)制方式，VLC鏈路的信道延遲為10 ns，視距鏈路的信噪比為：

[γ1=R2A1k，i2Pt2η2σ2kh2c=γ01h2c] （8）

式中：Pt為發(fā)射功率，Ak，i為正常尺度的信道增益，[σ2k]為總噪聲，η為光電轉(zhuǎn)換系數(shù)，hc為視距鏈路信道中信號的損耗，γ01為平均信噪比（不包含信道傳播的影響）。

鑒于路燈發(fā)射的復(fù)合信號在到達(dá)光電探測器前，存在大氣湍流和路徑損耗共同作用的復(fù)合損耗，即復(fù)合信道衰落。假設(shè)復(fù)合損耗hc=hl?ha，[ha10CSA-CP10≤hc≤ha10CSA+CP10]，其中，ha為大氣湍流，則復(fù)合損耗的概率密度函數(shù)可以推導(dǎo)為：

[fhc=10CSA-CP1010CSA+CP10 fhahchlfhlhldhl" " " " " " "=ahcσ20-111hl2exp-（hchl）22σ20dζπ1-ζ2" " " " " " "=bi=1nhcnAexp-h2c2Aζ=10log10hl-CSACP， A=σ20100.2cos（2i-1π2n）CP+CSA]"（9）

式中：（a）變化為hl到[ζ]的映射，通過高斯切比雪夫正交法積分描述概率密度函數(shù)；（b）變化為積分近似為求和；n為離散化求和的項(xiàng)數(shù)；i為求和的索引。

將式8代入式9，得到瞬時(shí)信噪比γ1的概率密度函數(shù)為：

[fγ1=12γ1γ01fhγ1γ01=12γ01nσ20i=1n10-0.2CPcos2i-1π2n+CSA×exp-γ12γ01σ2010-0.2CPcos2i-1π2n+CSA]" " " " （10）

3.1 視距通信鏈路的誤碼率

在OOK調(diào)制下，誤碼率為[PLOS=Qγ1]，其中，Q（ ）函數(shù)用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)高斯分布的尾部概率[17]。因此，條件誤碼率為：

[PLOS=Qγ1=12erfcγ01h2c2=12erfcγ012hc] （11）

式中：erfc（ ）為補(bǔ)償誤差函數(shù)。

根據(jù)瞬時(shí)信噪比的概率密度函數(shù)和條件誤碼率，得到視距鏈路的平均誤碼率為：

[PeLOS=0∞PLOSfγ1dγ1=12ni=1n1-11+1γ01σ20100.2CPcos2i-1π2n+CSA]" （12）

3.2 視距鏈路下的停機(jī)概率

當(dāng)瞬時(shí)信噪比低于某個(gè)閾值時(shí)，通信會(huì)發(fā)生中斷事件[18]。對于I2 V視距鏈路下的停機(jī)概率，將Λ設(shè)為閾值。根據(jù)接收車輛的停機(jī)概率及信噪比γ1的概率密度函數(shù)，得到視距鏈路的停機(jī)概率為：

[OLOS=0Λfγ1dγ1" " " " "=12γ01nσ20i=1n2γ01σ20×" " " " " " "γ1，Λ2γ01σ20100.2cos2i-1π2nCP+CSA" " " " "=1ni=1nγ1，Λ2γ01σ20100.2cos2i-1π2nCP+CSA0uxme-βxndx=γν， βunnβν， ν=m+1n] （13）

式中：γ（ ）為下不完全伽馬函數(shù)，[γν， βunnβν]為不完全伽瑪函數(shù)的歸一化形式，[nβν]為歸一化因子，[ν]、[βun]分別為不完全伽瑪函數(shù)的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)。

3.3 視距通信的塊誤碼率

為了全面評估系統(tǒng)性能，采用BLER反映接收端解碼數(shù)據(jù)塊的成功率，所以發(fā)送比特塊N中發(fā)生錯(cuò)誤的比特塊數(shù)超過M的概率為：

[PBLER=0∞fhhPM， N;hdh" " " " " =0∞fhhm=M+1NNmPbm1-PbN-mdh" " " " " =0∞fhhm=M+1NNmk=0N-mN-mk-1kPbm+kdhPb=Qγ1]""（14）

式中：Pb為OOK調(diào)制方式下信號誤碼率[19]。

根據(jù)Q函數(shù)，視距傳輸?shù)男盘栒`碼率為[Pb=5exp-2γ1+4exp-11γ120+exp-γ1224]，使用多項(xiàng)式展開定理得到（m+k）階的信號誤碼率為：

[Qγm+k=t=0m+kl=0tm+kttl124m+k-t524t-l16lexp-γ01h213t+m+k2-2920l，t∈0，m+k，l∈0，t]"（15）

式中：t為外層求和的索引；l為內(nèi)層求和的索引。

信號在傳輸中誤發(fā)或經(jīng)歷衰落時(shí)，視距通信的塊誤碼率為：

[PBLER，LOS=0∞fh1PM，N;h1dh1=0∞i=1nh1nAexp-h212APM，N;h1dh1=i=1nBnA0∞h1exp-12A+γ01Ch21dh=i=1nBnA1212A+γ01C]" " "（16）

其中，

[B=m=M+1NNmk=0N-mN-mk-1kt=0m+kl=0tm+kttl124m+k-t524t-l16lC=3t+m+k2-2920l]

在理想情況下，如果信號在發(fā)射端編碼時(shí)出現(xiàn)誤碼，而傳輸中無衰落，此時(shí)，視距傳輸?shù)膲K誤碼率為：

[PBLER，NOF=0∞PM，N;h1dh1=B0∞e-γ01Ch21dh1=Bπ2γ01C]" " "（17）

3.4 復(fù)合指向誤差的視距通信鏈路系統(tǒng)

為了進(jìn)一步分析指向誤差對視距通信系統(tǒng)的影響，在大氣湍流、路徑損耗等信道損耗中，復(fù)合指向誤差的概率密度函數(shù)為：

[fPEx1=0A01hpfx1hpfhpdhpx1=hihahp] （18）

式中：x1為復(fù)合指向誤差的隨機(jī)信道損耗，hp為接收器的功率分?jǐn)?shù)。

復(fù)合指向誤差的信道衰落為：

[fPEx1=i=1nD22A1-D22Γ1-D22，x212AA202nAAD20x1-D21]" " " （19）

令[D0=1-D22]，則復(fù)合指向誤差的瞬時(shí)信噪比概率密度函數(shù)為：

[fPEγ1=i=1nD22AD04nAAD20γ01D2×ΓD0γ-D01-k=0∞-1kk！D0+k2AA20γ01D0+kγk1]

（20）

在考慮衰落信道中的復(fù)合指向誤差后，信號到達(dá)光電檢測器時(shí)，視距傳輸系統(tǒng)的誤碼率為：

[Pe，LOS，PE=0∞PLOSfPEγ1dγ1=i=1nD22AD04nAAD20γ01D2×" " " " " " " " " "ΓD02-D0-D0D2-1?D2?-k=0∞-1k2k2k+1?2k+2?D0+k2AA20γ01D0+k]" （21）

式中：[ΓD0，γ12AA20γ01]為上不完全伽馬函數(shù)。

復(fù)合指向誤差的視距鏈路的停機(jī)概率為：

[OLOS，PE=0ΛfPEγ1dγ1=i=1nD22AD04nAAD20γ01D2×2ΓD0D2ΛD22-k=0∞-1kk！D0+k×12AA20γ01D0+k×Λk+1k+1]" " " （22）

視距鏈路下復(fù)合指向誤差的塊誤碼率為：

[PBLER，LOS，PE=0∞fPEx1PM，N;x1dx1=i=1nBD22AD04nAAD20×ΓD0ΓD22γ01CD22-k=0∞-1kk！D0+k×12AA20D0+k×Γk+1γ01Ck+1] （23）

4 視距傳輸仿真分析

在視距傳輸過程中，根據(jù)表1和表2的仿真參數(shù)，對視距傳輸?shù)恼`碼率Pe，LOS、停機(jī)概率OLOS以及塊誤碼率PBLER，LOS等進(jìn)行仿真。本文設(shè)置交通燈高度為7 m，車輛橫向偏移為2 m，光電探測器的直徑為2.5 cm。

通過改變路燈的高度HP和收發(fā)裝置的距離r，分析相關(guān)物理參數(shù)對通信系統(tǒng)誤碼率Pe，LOS的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3a中，由于路燈高度增加，光通信信號的可視范圍擴(kuò)大，地面多徑雜波反射影響較小，信號傳輸距離更遠(yuǎn)，所以視距傳輸?shù)恼`碼率Pe，LOS顯著降低。圖3b中，通信鏈路距離增加，會(huì)增加誤碼的概率，使得誤碼率增大。

在視距傳輸過程中，對于不同閾值[Λ]的停機(jī)概率，如圖4所示。隨著停機(jī)閾值[Λ]增加，視距鏈路的停機(jī)概率不斷降低。當(dāng)信噪比在5～10 dB時(shí)，停機(jī)概率變化極小，超過10 dB時(shí)，停機(jī)概率迅速下降。

假設(shè)信號在真空環(huán)境（不存在湍流介質(zhì)）中傳輸，在信道中不會(huì)經(jīng)歷大氣湍流。但在無衰落情況下，信號在編碼過程中可能發(fā)生誤碼。此時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率較低，較小的比特塊能夠更快地檢測錯(cuò)誤并進(jìn)行修正，所以設(shè)置比特塊數(shù)為N=2或N=3。每個(gè)比特塊最多允許發(fā)生比特錯(cuò)誤為M=1，保證比特塊有嚴(yán)格的錯(cuò)誤容忍度，從而保持較高的可靠性。

根據(jù)公式（17），當(dāng)發(fā)送比特塊數(shù)N=2或N=3時(shí)，對比視距傳輸?shù)膲K誤碼率PBLER，LOS和無衰落情況的塊誤碼率PBLER，NOF，結(jié)果如圖5所示。若一個(gè)比特塊發(fā)生錯(cuò)誤，發(fā)送比特塊數(shù)量增加，塊誤碼率的性能更好。同時(shí)，當(dāng)SNRlt;34 dB，PBLER，NOF性能較好；當(dāng)SNRgt;34 dB時(shí)，PBLER，LOS性能優(yōu)于PBLER，NOF。在視距傳輸中，當(dāng)發(fā)送端發(fā)送比特塊增大（N=3和N=6），發(fā)生錯(cuò)誤的比特塊數(shù)一定，系統(tǒng)的塊誤碼率PBLER，LOS迅速降低。

在計(jì)算資源有限情況下，比特塊N=5能夠提供一定的容錯(cuò)能力，不會(huì)因此導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度過高。對比此時(shí)視距傳輸?shù)膲K誤碼率PBLER，LOS和無衰落情況的塊誤碼率PBLER，NOF，結(jié)果如圖6所示。當(dāng)M增大時(shí)，曲線是迅速降低，即數(shù)據(jù)傳輸中信息塊發(fā)生誤碼的概率降低。同時(shí)，SNRlt;46 dB時(shí)，PBLER，NOF性能優(yōu)于PBLER，LOS；SNRgt;46 dB時(shí)，PBLER，LOS性能更佳。

信號的傳輸過程經(jīng)歷路徑損耗以及大氣湍流，到達(dá)光電探測器時(shí)，孔徑和抖動(dòng)產(chǎn)生指向誤差，視距通信鏈路和復(fù)合指向誤差的誤碼率、停機(jī)概率和塊誤碼率的比較結(jié)果如圖7所示。圖7a中，相較于Pe，LOS，考慮指向誤差的影響將使系統(tǒng)的誤碼率逐漸增加。

對于不同的停機(jī)閾值，系統(tǒng)發(fā)生的停機(jī)概率不同。當(dāng)停機(jī)閾值[Λ]=1和[Λ]=5時(shí)，比較復(fù)合指向誤差的停機(jī)概率OLOS，PE與視距鏈路的停機(jī)概率OLOS，結(jié)果見圖7b。在視距傳輸系統(tǒng)中，隨著停機(jī)閾值的增加，系統(tǒng)的停機(jī)概率降低。相較于OLOS，考慮指向誤差的OLOS，PE明顯降低。

鑒于信號在發(fā)射端和傳輸中均可能存在誤碼的比特塊，當(dāng)N=3、M=1時(shí)，對比視距塊誤碼率PBLER，LOS和復(fù)合指向誤碼率PBLER，LOS，PE，結(jié)果如圖7c所示，考慮了指向誤差的塊誤碼率大幅增加。

因此，在考慮誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率指向誤差后，系統(tǒng)通信衰弱。

5 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一種可見光視距通信鏈路的信道系統(tǒng)模型，深入剖析了大氣湍流、指向誤差等信號損耗對誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率的影響。同時(shí)，針對誤碼率、停機(jī)概率以及塊誤碼率，通過考慮復(fù)合指向誤差，提升通信系統(tǒng)性能。

未來，將進(jìn)一步探究超視距鏈路，提升可見光通信鏈路的適應(yīng)性，為設(shè)計(jì)綠色智能交通基礎(chǔ)設(shè)施提供依據(jù)。

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（責(zé)任編輯 瑞 秋）

*基金項(xiàng)目：中國科學(xué)技術(shù)部國家級項(xiàng)目基金（G2021171024L）；陜西省科學(xué)技術(shù)廳項(xiàng)目（S2022-ZC-GXYZ-0015）；

“長安學(xué)者”與省級人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（300203110029）。

通信作者：李國興（1994—），講師，主要從事交通-能源-信息多網(wǎng)融合方面研究工作，liguoxing@chd.edu.cn。