基于紫外激光器的無線光通信系統(tǒng).pdf

1、紫外光通信系統(tǒng)是工作在200nm-280nm的日盲紫外波段的通信系統(tǒng),因其保密性好、抗干擾能力強而受到廣泛的關注和重視,具有軍事應用的潛力。
　　大氣中的臭氧和其它粒子會對太陽光中紫外線產(chǎn)生強烈的吸收和反射作用,因此近地面的紫外光少,背景噪聲低。本文通過分析大氣成分對紫外光的吸收和散射作用介紹了影響紫外光通信的主要因素。同時研究了紫外光直視通信鏈路的特點。利用橢球坐標系模型和蒙特卡羅算法模型的建立介紹了信道傳輸?shù)姆侵币曂ㄐ偶捌涮攸c

2、,確立了紫外光能在一定范圍內(nèi)進行非視距通信的理論基礎。
　　決定通信系統(tǒng)性能的關鍵是器件的選擇,通過研究紫外光通信系統(tǒng)整體框架確定了紫外激光器作為紫外光源,光電倍增管作為光電探測器,并制定了光電探測器的讀出電路和信號處理電路。
　　在對激光器輸出脈沖特點進行分析,以及研究了傳統(tǒng)FSK調(diào)制方式后,對其進行了原理上的改進,通過對占空比進行變換來傳輸信號,同時接收端對激光器發(fā)出的脈沖數(shù)進行統(tǒng)計來實現(xiàn)解調(diào)功能。為了提高系統(tǒng)傳輸?shù)臏蚀_

3、性,需要對傳輸信道進行編碼,綜合系統(tǒng)特性,選擇循環(huán)冗余校驗編碼方式。選擇FPGA作為硬件平臺,相比傳統(tǒng)單片機技術,性能更佳。選用QuartusⅡ軟件和Verilog HDL語言進行電路和程序設計。
　　在對系統(tǒng)的各個模塊進行仿真驗證無誤后開始了通信實驗,在不同地點和不同時間進行了多次測試,對誤碼率進行了統(tǒng)計和分析,成功實現(xiàn)了白天150m和夜晚220m范圍內(nèi),通信速率為0.6Kbit/s,誤碼率低于10-5的紫外光系統(tǒng),達到了預期設