基于紫外激光器的無(wú)線光通信系統(tǒng).pdf

1、紫外光通信系統(tǒng)是工作在200nm-280nm的日盲紫外波段的通信系統(tǒng),因其保密性好、抗干擾能力強(qiáng)而受到廣泛的關(guān)注和重視,具有軍事應(yīng)用的潛力。
　　大氣中的臭氧和其它粒子會(huì)對(duì)太陽(yáng)光中紫外線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收和反射作用,因此近地面的紫外光少,背景噪聲低。本文通過(guò)分析大氣成分對(duì)紫外光的吸收和散射作用介紹了影響紫外光通信的主要因素。同時(shí)研究了紫外光直視通信鏈路的特點(diǎn)。利用橢球坐標(biāo)系模型和蒙特卡羅算法模型的建立介紹了信道傳輸?shù)姆侵币曂ㄐ偶捌涮攸c(diǎn)

2、,確立了紫外光能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行非視距通信的理論基礎(chǔ)。
　　決定通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵是器件的選擇,通過(guò)研究紫外光通信系統(tǒng)整體框架確定了紫外激光器作為紫外光源,光電倍增管作為光電探測(cè)器,并制定了光電探測(cè)器的讀出電路和信號(hào)處理電路。
　　在對(duì)激光器輸出脈沖特點(diǎn)進(jìn)行分析,以及研究了傳統(tǒng)FSK調(diào)制方式后,對(duì)其進(jìn)行了原理上的改進(jìn),通過(guò)對(duì)占空比進(jìn)行變換來(lái)傳輸信號(hào),同時(shí)接收端對(duì)激光器發(fā)出的脈沖數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能。為了提高系統(tǒng)傳輸?shù)臏?zhǔn)確

3、性,需要對(duì)傳輸信道進(jìn)行編碼,綜合系統(tǒng)特性,選擇循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼方式。選擇FPGA作為硬件平臺(tái),相比傳統(tǒng)單片機(jī)技術(shù),性能更佳。選用QuartusⅡ軟件和Verilog HDL語(yǔ)言進(jìn)行電路和程序設(shè)計(jì)。
　　在對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證無(wú)誤后開(kāi)始了通信實(shí)驗(yàn),在不同地點(diǎn)和不同時(shí)間進(jìn)行了多次測(cè)試,對(duì)誤碼率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析,成功實(shí)現(xiàn)了白天150m和夜晚220m范圍內(nèi),通信速率為0.6Kbit/s,誤碼率低于10-5的紫外光系統(tǒng),達(dá)到了預(yù)期設(shè)