半雙工紫外通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)技術研究.pdf

1、紫外光通信是利用紫外光作為載波，在空間內(nèi)將語音、數(shù)據(jù)和圖像等信息進行雙向傳承的一種新型的通信技術。彌補了軍事通信中近距離通信的一段空白。調(diào)制解調(diào)技術直接影響到數(shù)據(jù)的傳輸速率和誤碼率等性能，因此尋求一種適合紫外通信的調(diào)制方式顯得尤為重要。
　　 本實驗室在國家自然科學基金和研究生創(chuàng)新基金資助下，進行了大量的研究和實驗，以期在軍事通信中能夠得到實際應用。
　　 本論文完成的主要工作包括以下幾個方面：
　　 ①分析了紫

2、外光通信系統(tǒng)傳輸原理；研究了紫外光在大氣中的傳輸和散射特性；以瑞利散射和米氏散射理論為基礎，分析大氣對紫外光通信的影響；闡述了直視通信、單次散射通信和多次散射通信三種模型，其中對基于橢球坐標系的單散射模型進行了詳細分析。
　　 ②比較不同的光源和探測器件，從中選擇合適的作為本實驗的通信器材。以紫外大功率IED陣列作為系統(tǒng)光源，PMT為光電探測器件，初步確定了實驗框架。
　　 ③對比分析了OOK、FSK、LPPM、DPPM

3、和MPPM等五種調(diào)制解調(diào)方式的各項性能，最終選擇用LPPM作為通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)方式。
　　 ④用FPGA設計并完成了LPPM調(diào)制解調(diào)；采用了增加幀頭的方式實現(xiàn)幀同步，嚴格地限制了各個脈沖的相對位置；結合CRC校驗編碼技術，提高了對數(shù)據(jù)的校檢糾錯能力，降低了數(shù)據(jù)傳輸誤碼率，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了半雙工通信。
　　 通過多次室內(nèi)環(huán)境的數(shù)據(jù)通信實驗驗證，實驗結果表明，本系統(tǒng)使數(shù)據(jù)通信波特速率從本實驗室以前的2.4K提高到現(xiàn)