半雙工紫外通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、紫外光通信是利用紫外光作為載波，在空間內(nèi)將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等信息進(jìn)行雙向傳承的一種新型的通信技術(shù)。彌補(bǔ)了軍事通信中近距離通信的一段空白。調(diào)制解調(diào)技術(shù)直接影響到數(shù)據(jù)的傳輸速率和誤碼率等性能，因此尋求一種適合紫外通信的調(diào)制方式顯得尤為重要。
　　 本實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家自然科學(xué)基金和研究生創(chuàng)新基金資助下，進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn)，以期在軍事通信中能夠得到實(shí)際應(yīng)用。
　　 本論文完成的主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 ①分析了紫

2、外光通信系統(tǒng)傳輸原理；研究了紫外光在大氣中的傳輸和散射特性；以瑞利散射和米氏散射理論為基礎(chǔ)，分析大氣對(duì)紫外光通信的影響；闡述了直視通信、單次散射通信和多次散射通信三種模型，其中對(duì)基于橢球坐標(biāo)系的單散射模型進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　 ②比較不同的光源和探測(cè)器件，從中選擇合適的作為本實(shí)驗(yàn)的通信器材。以紫外大功率IED陣列作為系統(tǒng)光源，PMT為光電探測(cè)器件，初步確定了實(shí)驗(yàn)框架。
　　 ③對(duì)比分析了OOK、FSK、LPPM、DPPM

3、和MPPM等五種調(diào)制解調(diào)方式的各項(xiàng)性能，最終選擇用LPPM作為通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)方式。
　　 ④用FPGA設(shè)計(jì)并完成了LPPM調(diào)制解調(diào)；采用了增加幀頭的方式實(shí)現(xiàn)幀同步，嚴(yán)格地限制了各個(gè)脈沖的相對(duì)位置；結(jié)合CRC校驗(yàn)編碼技術(shù)，提高了對(duì)數(shù)據(jù)的校檢糾錯(cuò)能力，降低了數(shù)據(jù)傳輸誤碼率，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了半雙工通信。
　　 通過(guò)多次室內(nèi)環(huán)境的數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)使數(shù)據(jù)通信波特速率從本實(shí)驗(yàn)室以前的2.4K提高到現(xiàn)