高速率紫外光通信系統(tǒng)接收端研究.pdf

1、紫外光通信系統(tǒng)作為一種新型的軍事通信系統(tǒng)，具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、非視距通信、靈活機(jī)動(dòng)以及全方位通信等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展已逐漸成熟，但由于采用氣體放電燈的紫外光通信系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱為低速率紫外光通信系統(tǒng)）通信速率只有幾Kbit/s的水平，使其應(yīng)用受到很大局限。隨著紫外LED、紫外濾光片和紫外光電倍增管技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了以紫外LED作為光源的高速率紫外光通信系統(tǒng)。與低速率紫外光通信系統(tǒng)相比，高速率紫外光通信系統(tǒng)的體積小、功耗低、機(jī)動(dòng)

2、性更強(qiáng)并且其通信速率在原有的基礎(chǔ)上有了大幅度提高，可以滿足現(xiàn)代軍事通信的要求。
　　 大氣分子和大氣氣溶膠粒子的散射和吸收是紫外光通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，本文介紹了大氣吸收、大氣散射以及大氣湍流效應(yīng)對(duì)紫外光通信的影響，以瑞利散射和米氏散射理論為基礎(chǔ)，建立了基于橢球坐標(biāo)系的單散射模型和基于蒙特卡羅算法的多散射模型，采用后者作為高速率紫外光通信系統(tǒng)的分析模型。
　　 為提高系統(tǒng)的抗干擾能力，采用脈沖位置調(diào)制(PPM: Pulse

3、 Position Modulation)方式驅(qū)動(dòng)紫外光源，通過研究PPM信號(hào)的功率利用率、誤碼率，說明PPM可以降低對(duì)光輻射平均功率的要求，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，較為適合本文的高速率紫外光通信系統(tǒng)。
　　 在低速率紫外光通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以提高系統(tǒng)通信速率為主要目標(biāo)，做了如下硬件設(shè)計(jì)和改進(jìn)：以陣列紫外LED代替低壓汞燈作為光源，采用聚光罩改善光源發(fā)光特性；以紫外濾光片和紫外“日盲”光電倍增管接收光信號(hào)；研究光電轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)預(yù)處理