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
技術領域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術領域，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：
現(xiàn)有的空間光通信技術均為基于紅外波段的技術，但紅外波段對準與跟蹤捕獲都有嚴格的要求。而目前市場上可提供大功率的紫外激光器，滿足長距離傳輸?shù)墓庠匆?，紫外光的光電倍增管探測靈敏度極高，可以探測理論1E-15W的紫外光。然而，基于紫外光傳輸?shù)目臻g光通信目前在國內外的研究領域還是空白
發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何提供一種能夠降低對準與跟蹤捕獲要求的空間光通信方案。(二)技術方案為了解決上述技術問題，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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸；S2、將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。優(yōu)選地,步驟SI具體包括S11、將所述待發(fā)送信號進行脈沖位置調制；S12、將經脈沖位置調制之后的信號加載到紫外光上以光脈沖的形式進行發(fā)射。優(yōu)選地,步驟S2具體包括S21、探測所述光脈沖，并作為接收到的信號；S22、對所述接收到的信號進行光電轉換；S23、對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信號。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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸；接收模塊，用于將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。優(yōu)選地，所述發(fā)送模塊包括依次連接的調制電路、激光器驅動電路以及紫外激光器，其中，所述調制電路，用于將所述待發(fā)送信號進行脈沖位置調制；所述激光器驅動電路，用于驅動所述紫外激光器發(fā)出紫外光；所述紫外激光器，用于發(fā)出紫外光，并將經脈沖位置調制之后的信號加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進行發(fā)射。優(yōu)選地，所述接收模塊包括依次連接的紫外探測器、光電轉換器以及解調電路，所述紫外激光器對準所述紫外探測器所在位置的方向，其中，所述紫外探測器，用于探測所述光脈沖，并作為接收到的信號；所述光電轉換器，用于對所述接收到的信號進行光電轉換；所述解調電路，用于對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信號。優(yōu)選地，所述紫外探測器為光電倍增管。(三)有益效果上述技術方案具有如下優(yōu)點本發(fā)明利用紫外光代替無線電作為傳輸介質進行信號傳輸，同時利用探測靈敏度極高的紫外探測器進行信號接收，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準與跟蹤捕獲的要求，進而降低了通信系統(tǒng)開發(fā)和運行的復雜度，提高了整個通信系統(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)結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(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(例如攜帶文本、語音、圖片等信息的電信號)處理后加載到紫外光上進行傳輸；S2、將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。步驟SI具體包括S11、將所述待發(fā)送信號進行脈沖位置調制；本發(fā)明利用紫外光代替無線電作為傳輸介質，因此，其調制和解調的手段就和傳統(tǒng)通信系統(tǒng)有著很大區(qū)別，可選用脈沖位置調制方式；S12、將經脈沖位置調制之后的信號加載到紫外光上，以宇宙空間為信道，以光脈沖的形式進行發(fā)射。步驟S2具體包括S21、探測所述光脈沖，并作為接收到的信號；S22、對所述接收到的信號進行光電轉換；S23、對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信號。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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸；接收模塊，用于將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。所述發(fā)送模塊包括依次連接的調制電路、激光器驅動電路以及紫外激光器，其中，所述調制電路，用于將所述待發(fā)送信號進行脈沖位置調制；
所述激光器驅動電路，用于驅動所述紫外激光器發(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，并將經脈沖位置調制之后的信號加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進行發(fā)射。所述接收模塊包括依次連接的紫外探測器、光電轉換器以及解調電路，所述紫外激光器對準所述紫外探測器所在位置的方向，其中，所述紫外探測器，為高靈敏度的紫外探測器，用于探測所述光脈沖，并作為接收到的信號；所述光電轉換器，用于對所述接收到的信號進行光電轉換；所述解調電路，用于對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信
號?！に鲎贤馓綔y器為光電倍增管。本發(fā)明中，系統(tǒng)采用實用高效的光脈沖調制方式，信息是由光脈沖所在的位置表示，用η位二進制值表示一幀中某特定位置的光脈沖，η是調制參數(shù)，為正整數(shù)。2η個時隙構成PPM (脈沖位置調制)幀，光脈沖位于Μ=2η個時隙位置之一。發(fā)送模塊在特定的時隙中將信號以光脈沖的形式發(fā)射，接收模塊探測到光脈沖后判斷其所屬時隙，然后恢復出原始信號。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。由以上實施例可以看出，在存在宇宙灰塵的空間中，紫外線的傳輸過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線電作為傳輸介質進行信號傳輸，同時利用探測靈敏度極高的紫外探測器進行信號接收，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準與跟蹤捕獲的要求，進而降低了通信系統(tǒng)開發(fā)和運行的復雜度，提高了整個通信系統(tǒng)的靈活性和有效性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸； 52、將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。
2.如權利要求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)送信號進行脈沖位置調制； 512、將經脈沖位置調制之后的信號加載到紫外光上以光脈沖的形式進行發(fā)射。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S2具體包括 521、探測所述光脈沖，并作為接收到的信號； 522、對所述接收到的信號進行光電轉換； 523、對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信號。
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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸； 接收模塊，用于將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。
5.如權利要求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制電路、激光器驅動電路以及紫外激光器，其中， 所述調制電路，用于將所述待發(fā)送信號進行脈沖位置調制； 所述激光器驅動電路，用于驅動所述紫外激光器發(fā)出紫外光； 所述紫外激光器，用于發(fā)出紫外光，并將經脈沖位置調制之后的信號加載到所述紫外光上以光脈沖的形式進行發(fā)射。
6.如權利要求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器、光電轉換器以及解調電路，所述紫外激光器對準所述紫外探測器所在位置的方向，其中， 所述紫外探測器，用于探測所述光脈沖，并作為接收到的信號； 所述光電轉換器，用于對所述接收到的信號進行光電轉換； 所述解調電路，用于對經光電轉換后的信號進行解調，從而恢復為所述待發(fā)送信號。
7.如權利要求4或5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外探測器為光電倍增管。
全文摘要
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術領域，公開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)送信號處理后加載到紫外光上進行傳輸；S2、將接收到的信號進行處理之后恢復為所述待發(fā)送信號。本發(fā)明利用紫外光代替無線電作為傳輸介質進行信號傳輸，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準與跟蹤捕獲的要求，降低了通信系統(tǒng)開發(fā)和運行的復雜度，提高了整個通信系統(tǒng)的靈活性和有效性。
文檔編號H04B10/11GK102904637SQ20121036982
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者張民, 李 誠, 韓大海, 張娟, 李青 申請人:北京郵電大學