高速率紫外光通信系統(tǒng)接收端研究.pdf

1、紫外光通信系統(tǒng)作為一種新型的軍事通信系統(tǒng)，具有抗干擾能力強、保密性好、非視距通信、靈活機動以及全方位通信等優(yōu)點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展已逐漸成熟，但由于采用氣體放電燈的紫外光通信系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱為低速率紫外光通信系統(tǒng)）通信速率只有幾Kbit/s的水平，使其應用受到很大局限。隨著紫外LED、紫外濾光片和紫外光電倍增管技術的進步，出現(xiàn)了以紫外LED作為光源的高速率紫外光通信系統(tǒng)。與低速率紫外光通信系統(tǒng)相比，高速率紫外光通信系統(tǒng)的體積小、功耗低、機動

2、性更強并且其通信速率在原有的基礎上有了大幅度提高，可以滿足現(xiàn)代軍事通信的要求。
　　 大氣分子和大氣氣溶膠粒子的散射和吸收是紫外光通信系統(tǒng)的理論基礎，本文介紹了大氣吸收、大氣散射以及大氣湍流效應對紫外光通信的影響，以瑞利散射和米氏散射理論為基礎，建立了基于橢球坐標系的單散射模型和基于蒙特卡羅算法的多散射模型，采用后者作為高速率紫外光通信系統(tǒng)的分析模型。
　　 為提高系統(tǒng)的抗干擾能力，采用脈沖位置調(diào)制(PPM: Pulse

3、 Position Modulation)方式驅(qū)動紫外光源，通過研究PPM信號的功率利用率、誤碼率，說明PPM可以降低對光輻射平均功率的要求，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，較為適合本文的高速率紫外光通信系統(tǒng)。
　　 在低速率紫外光通信系統(tǒng)的基礎上，以提高系統(tǒng)通信速率為主要目標，做了如下硬件設計和改進：以陣列紫外LED代替低壓汞燈作為光源，采用聚光罩改善光源發(fā)光特性；以紫外濾光片和紫外“日盲”光電倍增管接收光信號；研究光電轉(zhuǎn)換電路和信號預處理