專利名稱：基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的空間光通信技術(shù)均為基于紅外波段的技術(shù)，但紅外波段對(duì)準(zhǔn)與跟蹤捕獲都有嚴(yán)格的要求。而目前市場(chǎng)上可提供大功率的紫外激光器，滿足長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓庠匆?，紫外光的光電倍增管探測(cè)靈敏度極高，可以探測(cè)理論1E-15W的紫外光。然而，基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信目前在國(guó)內(nèi)外的研究領(lǐng)域還是空白
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種能夠降低對(duì)準(zhǔn)與跟蹤捕獲要求的空間光通信方案。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法，包括以下步驟SI、將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸；S2、將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。優(yōu)選地,步驟SI具體包括S11、將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制；S12、將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到紫外光上以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。優(yōu)選地,步驟S2具體包括S21、探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)；S22、對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；S23、對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信系統(tǒng)，包括發(fā)送模塊，用于將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸；接收模塊，用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊包括依次連接的調(diào)制電路、激光器驅(qū)動(dòng)電路以及紫外激光器，其中，所述調(diào)制電路，用于將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制；所述激光器驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)所述紫外激光器發(fā)出紫外光；所述紫外激光器，用于發(fā)出紫外光，并將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。優(yōu)選地，所述接收模塊包括依次連接的紫外探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器以及解調(diào)電路，所述紫外激光器對(duì)準(zhǔn)所述紫外探測(cè)器所在位置的方向，其中，所述紫外探測(cè)器，用于探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)；所述光電轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；所述解調(diào)電路，用于對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。優(yōu)選地，所述紫外探測(cè)器為光電倍增管。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用紫外光代替無(wú)線電作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸，同時(shí)利用探測(cè)靈敏度極高的紫外探測(cè)器進(jìn)行信號(hào)接收，增大了光通信系統(tǒng)中接收 端接收器可工作的物理空間范圍，降低了空間光通信對(duì)準(zhǔn)與跟蹤捕獲的要求，進(jìn)而降低了通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的復(fù)雜度，提高了整個(gè)通信系統(tǒng)的靈活性和有效性。


圖I是本發(fā)明的方法流程圖；圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法，包括以下步驟SI、將待發(fā)送信號(hào)(例如攜帶文本、語(yǔ)音、圖片等信息的電信號(hào))處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸；S2、將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。步驟SI具體包括S11、將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制；本發(fā)明利用紫外光代替無(wú)線電作為傳輸介質(zhì)，因此，其調(diào)制和解調(diào)的手段就和傳統(tǒng)通信系統(tǒng)有著很大區(qū)別，可選用脈沖位置調(diào)制方式；S12、將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到紫外光上，以宇宙空間為信道，以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。步驟S2具體包括S21、探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)；S22、對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；S23、對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信系統(tǒng)，包括發(fā)送模塊，用于將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸；接收模塊，用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。所述發(fā)送模塊包括依次連接的調(diào)制電路、激光器驅(qū)動(dòng)電路以及紫外激光器，其中，所述調(diào)制電路，用于將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制；
所述激光器驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)所述紫外激光器發(fā)出紫外光；所述紫外激光器，為大功率紫外激光器，用于發(fā)出紫外光，并將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。所述接收模塊包括依次連接的紫外探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器以及解調(diào)電路，所述紫外激光器對(duì)準(zhǔn)所述紫外探測(cè)器所在位置的方向，其中，所述紫外探測(cè)器，為高靈敏度的紫外探測(cè)器，用于探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)；所述光電轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；所述解調(diào)電路，用于對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信
號(hào)?！に鲎贤馓綔y(cè)器為光電倍增管。本發(fā)明中，系統(tǒng)采用實(shí)用高效的光脈沖調(diào)制方式，信息是由光脈沖所在的位置表示，用η位二進(jìn)制值表示一幀中某特定位置的光脈沖，η是調(diào)制參數(shù)，為正整數(shù)。2η個(gè)時(shí)隙構(gòu)成PPM (脈沖位置調(diào)制)幀，光脈沖位于Μ=2η個(gè)時(shí)隙位置之一。發(fā)送模塊在特定的時(shí)隙中將信號(hào)以光脈沖的形式發(fā)射，接收模塊探測(cè)到光脈沖后判斷其所屬時(shí)隙，然后恢復(fù)出原始信號(hào)。其發(fā)射光脈沖功率Pt所需的平均功率為Pav_=Pt/2n，帶寬為BPPM=2nR/n。由以上實(shí)施例可以看出，在存在宇宙灰塵的空間中，紫外線的傳輸過(guò)程中受到顆粒的散射作用，因此，本發(fā)明利用紫外光代替無(wú)線電作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸，同時(shí)利用探測(cè)靈敏度極高的紫外探測(cè)器進(jìn)行信號(hào)接收，增大了光通信系統(tǒng)中接收端接收器可工作的物理空間范圍，降低了空間光通信對(duì)準(zhǔn)與跟蹤捕獲的要求，進(jìn)而降低了通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的復(fù)雜度，提高了整個(gè)通信系統(tǒng)的靈活性和有效性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法，其特征在于，包括以下步驟 51、將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸； 52、將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟SI具體包括 511、將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制； 512、將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到紫外光上以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S2具體包括 521、探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)； 522、對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 523、對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。
4.一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信系統(tǒng)，其特征在于，包括 發(fā)送模塊，用于將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸； 接收模塊，用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送模塊包括依次連接的調(diào)制電路、激光器驅(qū)動(dòng)電路以及紫外激光器，其中， 所述調(diào)制電路，用于將所述待發(fā)送信號(hào)進(jìn)行脈沖位置調(diào)制； 所述激光器驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)所述紫外激光器發(fā)出紫外光； 所述紫外激光器，用于發(fā)出紫外光，并將經(jīng)脈沖位置調(diào)制之后的信號(hào)加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進(jìn)行發(fā)射。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收模塊包括依次連接的紫外探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器以及解調(diào)電路，所述紫外激光器對(duì)準(zhǔn)所述紫外探測(cè)器所在位置的方向，其中， 所述紫外探測(cè)器，用于探測(cè)所述光脈沖，并作為接收到的信號(hào)； 所述光電轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 所述解調(diào)電路，用于對(duì)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。
7.如權(quán)利要求4或5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外探測(cè)器為光電倍增管。
全文摘要
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信方法及系統(tǒng)，該方法包括以下步驟S1、將待發(fā)送信號(hào)處理后加載到紫外光上進(jìn)行傳輸；S2、將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理之后恢復(fù)為所述待發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明利用紫外光代替無(wú)線電作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸，增大了光通信系統(tǒng)中接收端接收器可工作的物理空間范圍，降低了空間光通信對(duì)準(zhǔn)與跟蹤捕獲的要求，降低了通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的復(fù)雜度，提高了整個(gè)通信系統(tǒng)的靈活性和有效性。
文檔編號(hào)H04B10/11GK102904637SQ20121036982
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者張民, 李 誠(chéng), 韓大海, 張娟, 李青 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)