紫外LED散射通信技術(shù)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、紫外光通信作為一種新型的通信方式,它具有保密性好、抗干擾強(qiáng)、可靠性高、便于組網(wǎng)、可以進(jìn)行非視距通信等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟?，F(xiàn)有基于氣體放電紫外燈或紫外激光器通信系統(tǒng)存在驅(qū)動(dòng)電壓高、體積大、功耗高和長(zhǎng)過(guò)渡帶引起的通信速率低等不足,使其應(yīng)用受到了很大的限制。以半導(dǎo)體制作的 LED發(fā)光器件調(diào)制速度快、輻射范圍大、體積小和功耗低,在通信應(yīng)用上優(yōu)勢(shì)凸顯。隨著紫外LED應(yīng)用技術(shù)發(fā)展,紫外光在大氣中強(qiáng)散射效應(yīng)、被截獲率低,成為短距離散

2、射光通信的重要手段,研究復(fù)雜地形環(huán)境下光通信的快速組網(wǎng),在某些受障礙遮擋和跨海等特定場(chǎng)合,利用大氣散射方式構(gòu)建非視距通信系統(tǒng)更有實(shí)際意義,在現(xiàn)代軍事通信中有廣闊應(yīng)用前景。
　　本文研究?jī)?nèi)容主要有以下三方面:(1)理論研究,利用Modtran大氣傳輸模型對(duì)低空信道紫外光傳播鏈路特性進(jìn)行分析,研究近地短距離傳輸?shù)拇髿馕蘸蜕⑸涞臄?shù)學(xué)模型。針對(duì)紫外LED特點(diǎn),描述功率因素利用和誤時(shí)隙與光傳輸性能關(guān)系,研究調(diào)制方法和傳輸特性對(duì)散射通信信號(hào)

3、傳輸特性的影響;(2)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì),主要包括系統(tǒng)發(fā)射端和接收端的硬件設(shè)計(jì),以STC12系列單片機(jī)為核心,采用軟件編碼方式產(chǎn)生PPM調(diào)制信號(hào),并在原有基礎(chǔ)上并插入巴克碼作為幀同步進(jìn)一步提高通信性能;(3)實(shí)驗(yàn)性能測(cè)試,利用設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)平臺(tái),分析發(fā)射、接收仰角,光束發(fā)散角,散射體濃度和調(diào)制方式對(duì)通信性能的影響,并完成室內(nèi)語(yǔ)音信號(hào)的非視距傳輸。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)語(yǔ)音信號(hào)的非視距傳輸,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整系統(tǒng)幾何參