1、本文從分析大氣、海水中懸浮微粒對激光的散射和吸收特性以及激光在大氣/海水界面的折射特性出發(fā)，對激光束穿過大氣/海洋信道的概率密度分布特性和物理特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。利用光的物理特性和概率密度分布，自主推導(dǎo)出了適合蒙特卡羅模擬的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。
　　 在界面上，海浪對光子的傳輸方向和能量變化有很大影響。本文基于海浪的線性疊加理論，對三維海浪的數(shù)值模擬方法進(jìn)行理論分析和計(jì)算機(jī)模擬。通過Pierson-Moscowitz海浪譜求解海浪的

2、幅值，總結(jié)了兩種常用的二維海浪的模擬方法：等分頻率法和等分能量法。在二維海浪模擬方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合小振幅水波理論和隨機(jī)海浪理論，提出了兩種三維海浪的數(shù)值模擬方法，即頻率方向?qū)?yīng)法和等能量分頻法，并對兩種方法進(jìn)行分析和比較。通過理論分析和計(jì)算機(jī)仿真，提出頻率方向?qū)?yīng)法是一種更有效率的模擬三維海浪的方法。
　　 結(jié)合頻率方向?qū)?yīng)法所得的海浪模型，用蒙特卡羅模擬方法完成對激光信道的初步仿真，得到光子在從大氣到海洋激光通信下行信道的空間

3、分布特性。對激光束穿過大氣/海水界面時(shí)的變化情況進(jìn)行深入分析，得出光斑的能量概率密度分布，統(tǒng)計(jì)其數(shù)字特征。分別對三種情況下的信道進(jìn)行模擬：1.相同風(fēng)速、接收面在海水中不同深度處，2.不同風(fēng)速、相同深度的接收面，3.相同風(fēng)速、相同深度的接收面、不同的激光發(fā)射半角；并對其光斑的空間分布特征進(jìn)行分析。本文把海浪的三維模擬方法應(yīng)用到激光信道仿真，并分析了海浪尺寸及激光束發(fā)射半角對激光傳輸?shù)挠绊?，所做的工作對激光探測和通信方面的工程研究有現(xiàn)實(shí)的指