基于聲光調(diào)制PPM編碼的激光通信技術(shù)研究.pdf

1、光通信是指利用一定調(diào)制手段（內(nèi)調(diào)制或外調(diào)制）把信號(hào)加載到光波上來傳輸信息的技術(shù)，若以傳輸介質(zhì)來劃分，它又分為無線和有線兩種。有線光通信以光纖為媒介進(jìn)行通信，而無線光通信（optical wireless）是指以在空間傳輸?shù)募す鉃檩d體在需要通信的若干個(gè)終端之間傳送信息。無線光通信兼有光纖通信的寬頻帶、高速率、保密性好等特點(diǎn)，同時(shí)又具備部署靈活、方便、適合許多特殊場景（衛(wèi)星之間、星地之間、艦船之間、地形復(fù)雜的高山樓宇之間等）的高速、保密通信

2、。
　　本文著眼于近距離的大氣激光通信，通過對激光的大氣信道傳輸特性以及信道模型進(jìn)行分析，本文選定波長為637nm的半導(dǎo)體激光器作光源，選用基于布拉格衍射模型的聲光調(diào)制器作為外調(diào)制器件，選用高靈敏、寬光譜響應(yīng)范圍的光電倍增管作為光接收器件，采用16-PPM編解碼方案，設(shè)計(jì)了完整的激光通信系統(tǒng)。
　　PPM調(diào)制器的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)有三：其一是時(shí)隙頻率、幀頻率、超幀頻率的產(chǎn)生與控制，其二是脈沖位置的精確控制，其三是脈沖寬度的控制。本文利

3、用 FPGA開發(fā)板，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)時(shí)鐘模塊，計(jì)數(shù)器、比較器和脈沖發(fā)生器解決了上述問題。PPM解調(diào)器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有二：一個(gè)是如何進(jìn)行時(shí)隙同步，另一個(gè)是幀同步問題。本文采用脈沖邊沿檢測法解決了時(shí)隙同步問題，利用四組巴克碼設(shè)計(jì)了幀同步頭。
　　為了提高上位機(jī)與 FPGA的通信速率，本文采用 USB2.0技術(shù)，設(shè)計(jì)了 USB控制模塊，以512字節(jié)為一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其最大通信容量為480Mbps，可以實(shí)現(xiàn)雙向通信。
　　在對各主要器