紫外光通信及其军事应用研究

研究总结了紫外(UV)光通信的最新进展,以紫外光/大气传输散射特性为基础,论述了紫外光通信的基本原理、关键技术及发展方向。在初步探讨现代战争信息网需求和紫外光通信特点的基础上,阐述了紫外光通信在战争中可能被应用的模式。最后结合国内外在该领域取得的成果,指出紫外光通信在未来战场中具有重要的军事意义。     

紫外光通信及其对抗措施初探

紫外光通信具有辐射衰减剧烈、保密性强、系统易于开发等特性,在短距离通信领域日益受到重视.介绍了紫外光通信系统的设备组成、技术规范和主要性能,叙述了紫外光通信系统在通信中的若干应用,并对紫外对抗行动进行了讨论,提出了紫外对抗中侦察、干扰和防御行动的具体可行性措施.     

基于日盲紫外光LED的无线光通信性能研究

研究基于CkDK调制方式的日盲紫外光LED的通信性能,给出了紫外光通信的系统总体结构设计方案,分析了采用直流驱动日盲紫外光LED的性能,设计了数据发送端和接收端电路,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对不同通信速率情况下系统通信距离和误码率（BER）进行了分析。结果表明,日盲紫外光LED通信背景干扰越小,系统BER越...     

紫外光通信技术发展及应用研究

紫外光通信系统作为一种新型的军事通信系统,具有抗干扰能力强、保密性好、非视距通信以及全方位通信等优点。不易被探测和截收,适用于多种近距离抗干扰通信环境,可满足单兵、军舰、飞机编队之间的保密通讯需要。文中研究总结了国内外紫外光通信的最新进展,并阐述了紫外光通信在海、陆、空三军中可能的应用模式,并揭示了紫外光通信技术对未来战争、现代化国防具有重要的军事价值。     

基于单LED的无线紫外光通信系统设计与实现

介绍了紫外光通信特点和信道模型,以LED为光源、光电倍增管为光接收器设计无线紫外光数字通信系统方案,研制了无线紫外光通信设备样机,在不同条件下进行实验.实验结果表明,在夜晚,晴天,近距离,校准条件下的通信效果优于白天,下雨,远距离,未校准的条件下的通信效果,验证了无线紫外光通信的可行性.     

紫外光通信

美国ＧＴＥ公司为美军研制了一种新型隐蔽式紫外光通信系统。这种系统不易被探测和截收,适用于多种近距离抗干扰通信环境,尤其适用于特别行动和低裂度冲突,是满足战术通信要求的理想手段。 工程技术人员在工程中对紫外光指挥、控制和通信进行的试验表明,话音和数据性能很好,而且不受远方电子干扰的影响。同时,由于紫外光通信的作用距离受限于大气层,这使得对手即使在当地也很难截收紫外光通信信号。 紫外光传输的优点之一是系统的辐射功率可根据通信距离要求而减至最小,常规无线电设备不能探测或干扰采用紫外光技术的远方台站的通信…     

新型紫外光非视距通信系统信道估计的研究

主要对紫外光非视距通信系统的信道估计做了研究,采用最小均方(LMS)算法,通过自适应滤波的方式估计了紫外光非视距通信信道的脉冲响应.在多种条件下比较了该系统有、无信道估计技术时的误码率,得出了基于训练序列的信道估计技术能改善紫外光非视距通信系统性能的结论.     

无线电静默条件下无线紫外光双工通信系统

信息安全是在现代战争中取得胜利的前提,无线电通信技术容易收到窃听、破坏和干扰,在山地偏远地区会出现通信盲区,因此无法满足现代战争通信对安全性的要求。“日盲”波段紫外光通信(UV)是一种新的通信方式,由于其在通信上独特的优势,现在已经成为国际重点探索的新兴课题。本项目通过研究和比较近年来几种流行的无线通信技术,设计了一种无线紫外光非直视双工通信系统,并研制了系统样机。该系统利用了无线紫外光通信的抗干扰能力强、通信覆盖范围广、数据传输的保密性高、全天候非直视工作等优点,可以实现在不同环境下全天候工作,同时设计制作成本相对低于其他无线紫外光通信系统,在军事、无人机编队等领域有一定的竞争力和广阔的发展前景。     

紫外光通信系统光源技术发展研究

介绍了国内外紫外光通信系统几种紫外光源的发展,并从光谱特点、功率、效率等方面分析了其在紫外光通信中的应用特点。指出了紫外发光二极管（UVED）决定了未来紫外光通信高速、小型化的发展方向。     

近地层直视与非直视紫外光通信系统关键技术研究

针对当前紫外光通信中存在的问题和不足,分析了紫外光通信系统基本组成原理和特点,探讨了紫外大气传输特性、直视与非直视紫外通信距离方程理论、调制与解调、高性能紫外探测器、紫外光信号检测、紫外光学材料及系统等主要关键技术,并研究了国内外发展现状,提出了未来紫外光通信研究方向。     

紫外光Ad Hoc网络中频分复用技术仿真研究

基于紫外光通信的Ad Hoc网络具有移动性好、低窃听率、抗干扰能力强和非直视通信等特点,成为军事领域上的研究热点。针对紫外光非视距通信带宽受限的问题,将频分复用技术引入到紫外光Ad Hoc网络,仿真结果表明,改进后的网络与原始网络相比,网络性能在信道带宽和吞吐量上均有显著的提高。     

无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析

无线紫外光非直视通信中,大气散射和收发角度是影响紫外光通信系统性能的重要因素。在无线紫外光非直视通信单次散射模型的基础上,提出了一种适合于紫外光非直视通信的信噪比和信道容量估算方法,并将该方法与量子极限法进行对比计算,验证了无线紫外光通信信道容量估算法的正确性。利用计算机仿真了收发端角度对紫外光通信中路径损耗、信道容量的影响,并分析了不同背景噪声环境下的信道容量。仿真结果表明,发送、接收仰角及接收视场角对紫外光通信中的路径损耗、信道容量影响较大,而发散角对其影响不大,且信道容量随背景噪声的增大而减小。     

紫外光散射通信接收技术研究

介绍了紫外光散射通信系统的基本原理和结构,分析了紫外光信号的传输特性,从光学系统、紫外滤光片和紫外探测器三个方面讨论了紫外光散射通信接收的相关技术.重点分析了紫外光散射通信对滤光片和紫外探测器的特性要求,为器件的选择研制提出了一定的依据,进一步探讨了紫外探测器的发展趋势.     

日盲紫外光通信系统中调制系统的研制

自由空间紫外光通信技术基于紫外线日盲特性,相对无线通讯技术具有灵活、难以截获、抗干扰性强、并具备一定的非视距通讯能力等诸多特点,在军事通讯领域有着巨大的优越性.然而,紫外光通信的调制解调技术以及语音传输是整个系统的关键难点.通过对大气传输特性、光源发光特性的研究,研制出一套基于二进制移频键控(2FSK)方法的调制系统.可以对语音信号进行有效的调制.     

非视距紫外光通信系统中霾衰减特性研究

为了研究霾环境下应用紫外光通信的系统特性,研究了霾粒子的物理特性及谱分布特性,利用散射理论分析了霾粒子在日盲紫外光波段的散射特性;并利用经典Luettgen单散射信道模型,研究了霾环境下非视距日盲紫外光传输的路径损耗特性。通过分析路径损耗与通信距离、能见度以及系统角度之间的关系仿真结果,得到了非视距紫外光传输系统中霾衰减的理论特性:在较短通信距离时,系统的路径损耗受天气状况（能见度）影响较大;能见度较好时,通信距离对路径损耗的影响将会突出,实际中应尽量选取能见度大于2 km的天气条件。文中的工作对设计霾天环境下紫外光通信系统及优化系统性能提供了一定的理论参考,同时对系统工程化实现也具有一定的指导意义。     

盖革模式雪崩光电二极管的主动淬灭电路研究

紫外光通信作为新型通信方式,在短距离通信领域具有潜在的应用前景。紫外光通信的探测电路可分为线性模式和盖革模式,盖革模式探测电路在系统带宽和探测灵敏度等方面具有显著优点。本文研究了基于盖革模式雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)的单光子探测电路,实现对微弱紫外光信号的探测。采用主动淬灭快恢复电路,通过淬灭信号和恢复信号控制APD阳极电位,从而减小死时间,提高系统的计数上限。实验发现,对于主动淬灭电路而言,当死时间过小时,淬灭时间和恢复时间除了受到淬灭信号和恢复信号控制外,还会受到电路中电容充放电时间的影响。本文从理论和实验两方面研究了电路中电容和电阻对死时间的影响,为进一步缩短死时间提供了理论指导。     

紫外光通信及其军事应用前景

紫外光通信是一种新兴的无线光通信技术,可作为常规通信手段的一种补充,其中主要器件的研制和核心技术研究是紫外光通信发展的主要推动力。文章介绍了紫外光大气传输散射特性,紫外光通信的核心器件、技术及发展方向。根据紫外光通信的特点,着重阐述了紫外光通信的应用场合以及在未来战场中具有重要的军事意义。     

聚苯胺/三氧化钨复合薄膜的制备与性质

利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析。选取波长为260nm的紫外光, 分析了雾环境下对于不同的通信距离, 该紫外光的路径损耗与能见度的关系。结果表明: 在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下, 存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度; 同时, 分析并比较了0~2km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系, 并得到辐射雾环境更利于紫外光传输。     

多LED紫外光通信系统设计与性能分析

为了实现多LED紫外光通信系统,首先介绍了紫外光通信系统的理论知识,设计的发送端能采用直流驱动紫外光LED为光源,接收端采用滤光片和光电倍增管实现光电检测,详细介绍了紫外光通信系统相关电路的原理和设计方案,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对通信距离和误码率进行了分析,随着LED个数及LED供电电流的增加,紫外光通信的传输距离增加,并且误码率减低,使得紫外光通信系统的性能得到了提高。结果表明:系统可以满足近距离无线紫外光通信在角度对准、空分复用及方便组网等方面的需求。     

基于MIMO-OFDM机制的紫外光通信传输系统的研究

简要介绍非直视紫外光通信特性、通信方式、影响因素以及面临的主要问题,重点分析MIMO(multiple in-put multiple output,多输入多输出技术)技术以及基于STFBC(space-time/frequency black codes,空时/空频编码技术)的MIMO-OFDM系统模型。为进一步提高紫外光通信传输系统频谱利用率,引入了一种既能充分利用频率复用增益、空间增益以及空时分集增益,又能有效对抗频率和时间选择性衰落的极大似然的非线性检测算法,极大地提高了紫外光通信传输系统的性能。