一种新型的单光源双工通信系统

以单光源为基础光源,使用内调制与外调制相结合的调制方式,成功搭建了双工激光通信系统,并对其进行了理论分析与实验验证.光源部分作为中心基站(Central Station,CS),使用内调制实现下行链路,向基站(Base Station,BS)发送请求信息;BS端则使用声光外调制的方式实现上行反馈,向CS端发送反馈信息,实现了两个终端之间的相互通信.结果表明,该双工通信系统室内传输稳定,传输速率因器件而定,下行最高可达30 kb/s,上行最高可达3Mb/s,该通信系统可实现时分双工光通信,在相邻时段使用不同频率的光载波进行实时通信.     

An ultraviolet laser communication system using frequency-shift keying modulation scheme

A communication system based on an ultraviolet(UV) laser at 266 nm is presented to improve the communication distance. The pulse frequency-shift keying(FSK) modulation scheme is studied and improved in order to reduce the bit error rate(BER), and is put into practice on a field programmable gate array(FPGA). The mathematical models of the modulation and demodulation are established. A test platform is set up to measure the energy density and pulse response under different distances and receiver elevation angles. It is shown that the omnibearing communication can be realized, and the bit rate is limited to 12.5 Mbit/s. The BER is estimated to be less than 10-7 at distance of 300 m in line-of-sight(LOS) communication model and to be less than 10-6 at distance of 80 m in non-line-of-sight(NLOS) communication model.     

基于声光调制的逆向调制光通信系统研究

为了扩展自由空间光通信的应用领域,设计了一套稳定性好、实用性较强的逆向调制光通信系统。采用一种基于声光调制器、逆向光链路等核心元件的实验方法,利用现场可编程门阵列发出晶体管-晶体管逻辑门电平对声光调制器进行控制,采用二进制频移键控与二进制脉宽调制调制相结合的四进制调制方法,同时使用冗余校验置换、改进的汉明码等加密纠错方式,实现了室内逆向调制激光通信。结果表明,该通信系统的串口通信速率可达115.2kbit/s、高频载波达1MHz、且保密性良好、误比特率低于10-6,同时证明了激光外调制逆向通信系统载波最高可达到5MHz左右。     

基于PSK调制的激光通信系统研究

设计了一种基于PSK(相移键控)外调制的激光通信系统。该系统选用637nm的全固态激光器作为光源,利用FPGA(现场可编程门阵列)开发板作为调制解调硬件控制声光调制器将调制信号加载于激光,通过大气信道传输,采用光电倍增管作为激光接收器。对传统PSK解调进行了改进,消除了相位模糊现象,搭建了完整的激光通信系统实验平台。实现了通信速率为115.2kbit/s、误码率低于10-8的激光通信系统。     

基于声光调制的激光通信调制系统研究

通过对激光外调制不同方式的对比分析,重点研究了AOM(声光调制)器件的原理及控制方法,提出了三种可控调制方法,且在控制方面分别进行了对比验证。采用其中的TTL电平(典型值高电平3.5V,低电平0.2V)调控方法,将数字信号经FPGA(现场可编程门阵列)以2FSK(二进制移频键控)方式进行调制编码,调制信号通过AOM加载于激光上,激光通过自由空间传输,借助串口实现了通信速率为115.2kbit/s的数字通信,且该激光外调制通信系统高频载波达到了0.7MHz左右。