基于聲光調(diào)制的激光無線通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無線通信是指進(jìn)行信息交互的雙方，能夠通過無線技術(shù)進(jìn)行文字、語音或其他數(shù)據(jù)的傳輸。以激光為信息載體的無線通信即為無線激光通信，因其頻帶寬、抗電磁干擾強(qiáng)、無需頻率申請等優(yōu)勢越來越受到國內(nèi)外研究學(xué)者青睞。本文所研究的主要內(nèi)容即為激光無線通信，基于激光器、聲光調(diào)制器、光電倍增管、可編程邏輯器件等硬件，設(shè)計并搭建了一套完整的激光無線通信系統(tǒng)，在此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變換下分別實(shí)現(xiàn)了激光的單工通信、逆向調(diào)制通信、和雙工通信。
　　本文對激光傳輸原理、傳

2、輸模型、工作方式進(jìn)行闡述分析，同時重點(diǎn)對激光通信的調(diào)制方法進(jìn)行了原理分析，最終采用637 nm半導(dǎo)體激光器作為通信光源，使用可視通信模型，選用聲光布拉格衍射強(qiáng)度外調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)激光通信平臺的搭建和實(shí)驗(yàn)。
　　為了保證通信系統(tǒng)的順利搭建和運(yùn)行，首先對關(guān)鍵器件進(jìn)行檢測。本文對激光器的內(nèi)外調(diào)制、聲光調(diào)制器的調(diào)控方法以及簡易通信系統(tǒng)分別進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明激光器可接受頻率低于30 kHz的內(nèi)調(diào)制，低于5 MHz的外調(diào)制；而聲光

3、調(diào)制器則能使用三種調(diào)控方式實(shí)現(xiàn)聲光強(qiáng)度調(diào)制，分析對比選擇了從調(diào)制端輸入TTL電平信號的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。
　　單工通信方式應(yīng)用廣泛，搭建簡單，本文最初搭建完整的單工通信系統(tǒng)，以2FSK調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了基于聲光外調(diào)制的無線激光串口通信實(shí)驗(yàn)，可無誤碼傳送大量數(shù)字、字符，通信速率達(dá)115.2 kbit/s，實(shí)驗(yàn)最高載波為0.7 MHz。
　　為了擴(kuò)展FSO的應(yīng)用領(lǐng)域，本文基于單工系統(tǒng)加以逆向光鏈路，搭建了逆向調(diào)制光通信系統(tǒng)。利用F

4、PGA發(fā)出TTL電平對AOM進(jìn)行控制，采用2FSK與2PWM調(diào)制相結(jié)合的四進(jìn)制調(diào)制方法，同時使用CRC置換、改進(jìn)的Hamming碼等加密糾錯方式，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)逆向調(diào)制激光通信。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)的通信速率達(dá)230.4 kbit/s，高頻載波達(dá)1 MHz，且保密性良好，誤碼率低于10-6。
　　在逆向系統(tǒng)上進(jìn)行硬件改進(jìn)，可進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)有指令的信息反饋。使用激光內(nèi)外調(diào)制相結(jié)合的調(diào)制方法，選用不同的往返調(diào)制方式，最終搭建了下行速率最高