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紫外光通信是自由空间光通信的一种新型方式。它具有保密性好、抗干扰能力强以及非直视通信的独特优势,非常适合战略战场中各种复杂环境对通信的要求。
一、分析大气传输特性,证实紫外光通信的可行性。选择254nm波长的紫外光作为自由空间光通信的传输载体。介绍了Luegtten等人提出的基于椭球坐标系的单散射信道模型。在其他角度相同的情况下,根据实验仿真得出结论:(1)发射仰角越小,系统的传输损耗越小;(2)探测器接收视场角越大,系统的传输损耗越小;
二、整体搭建紫外通信系统。紫外通信系统由发射系统和接收系统两大部分组成。介绍了通信系统的原理,画出了系统框图,并最终在实验室成功搭建了一套紫外通信的实验样机;
三、研究紫外无线通信发射系统。光源和调制部分是发射系统的研究重点。低压汞灯因其成本低、转换效率高且光谱线集中在日盲段等性能成为本系统的发射光源。综合考虑待调制基带信号的特性为二进制式数字信号,系统最终选用FSK调制方式;
四、介绍调制系统的具体硬件设计。微控制的电子镇流器的工作原理是调制系统设计的基础。分别介绍了调制驱动的关键器件—AVR微控制器和L6384半桥驱动芯片。
本课题的目的是:结合现阶段的技术条件,对紫外无线通信发射系统进行研究探索。实验室三年来的研究工作为紫外光通信的调制积累了一定的经验。在此基础上,搭建的本套实验系统不仅实现了9600bps速率下低误码率的文字信息紫外光通信,也实现了基于PC平台的语音信息紫外光通信。在文章的最后,给出了实验结论以及改进意见。