[实用新型]基于串口的无线紫外光语音通信装置

说明书

技术领域

本实用新型属于通信设备技术领域，具体涉及一种基于串口的无线紫外光语音通信装置。

背景技术

随着科学技术的发展，现代通信技术在军事活动以及人们的生产、生活当中扮演着越来越重要的角色。紫外光通信技术是最近几年在无线通信领域出现的一种新的通信方式，取得了引人瞩目的进展，引起了包括军事通信、个人移动通信等电子领域的巨大关注和广泛兴趣。现有的通信方式不能满足强干扰复杂环境隐秘信息传输的要求，如微波通信虽然灵活机动，但是存在抗干扰能力差、保密性不强等问题。紫外光通信作为无线光通信的一个重要的分支，具有无线光通信的诸多特点，散射特性使其可以进行非视距(NLOS)传输。无线紫外光通信与传统通信方式相比，具有以下优点：（1）、低窃听率和低位辩率。（2）、全天候工作且系统抗干扰能力强。（3）、全方位性，无需捕获、跟踪、瞄准（ATP）装置。（4）、可用于非视距通信。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于串口的无线紫外光语音通信装置，以紫外光为载波，实现了近距离、高速率、可靠的数据传输以及效果良好的语音通信。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于串口的无线紫外光语音通信装置，其特征在于，包括发射端和接收端，发射端包括依次连接的A/D转换模块、第一单片机、编码器、光源驱动模块以及紫外光发射器；接收端包括依次连接的D/A转换模块、第二单片机、解码器、信号放大滤波模块、光电转换模块以及光电检测器。

第一单片机和A/D转换模块为一体化的凌阳SPCE061A单片机。

第二单片机和D/A转换模块为一体化的凌阳SPCE061A单片机。

编码器为CPLD器件，且通过RS232接口与光源驱动模块相连接。

解码器为CPLD器件，且通过RS232接口与信号放大滤波模块相连接。

紫外光发射器为紫外LED。

信号放大滤波模块、光电转换模块以及光电检测器为一体化的光电倍增管，光电倍增管上安装有滤光片。

本实用新型基于串口的无线紫外光语音通信装置的有益效果是：通过使用无线紫外光通信核心处理器，进行语音信息的采集、处理和传输，成本低、速度快、保密性强、易于实现。采集和输出音频信号均采用凌阳16位SPEC061A，其内部封装了D/A、A/D转换模块，便于进行语音处理和其他相应的控制。

附图说明

图1是本实用新型中的发射端的结构框图；

图2是本实用新型中的接收端的结构框图；

其中，1.A/D转换模块，2.第一单片机，3.编码器，4.光源驱动模块，5.紫外光发射器，6.D/A转换模块，7.第二单片机，8.解码器，9.信号放大滤波模块，10.光电转换模块，11.光电检测器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型基于串口的无线紫外光语音通信装置，包括发射端和接收端，发射端包括依次连接的A/D转换模块1、第一单片机2、编码器3、光源驱动模块4以及紫外光发射器5。接收端包括依次连接的D/A转换模块6、第二单片机7、解码器8、信号放大滤波模块9、光电转换模块10以及光电检测器11。

第一单片机2和A/D转换模块1为一体化的凌阳SPCE061A单片机。第二单片机7和D/A转换模块6为一体化的凌阳SPCE061A单片机。

编码器3为CPLD器件，且通过RS232接口与光源驱动模块4相连接。解码器8为CPLD器件，且通过RS232接口与信号放大滤波模块9相连接。

紫外光发射器5为紫外LED。紫外LED有以下优势：（1）、LED整机寿命长且功耗低。（2）、抗震及环保。（3）、整机体积小可灵活配置。（4）、LED低压直流工作，功率可调。因此，本实用新型采用的多个紫外光LED，其波长为365nm，典型工作电压4v，光功率40mw。

信号放大滤波模块9、光电转换模块10以及光电检测器11为一体化的光电倍增管，所述光电倍增管上安装有滤光片。光电倍增管（PTM）是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件，其优点：一是光电倍增管的倍增因子很高，可达到10³～10⁷,而此时仍保持较好的信噪比；二是光电倍增管可以探测到非常微弱的光信号，甚至微弱到探测到只有一个光子的光信号；三是相对于其他的探测器光电倍增管的光敏面面积可以很大，从直径小于2.54cm到50.80cm的都有。

由于紫外光通信的方向性较强，为了实现多个紫外光通信节点的灵活组网，本实用新型在使用时，在通信节点可以配置多套发射端和接收端。

本实用新型的工作过程是：通过凌阳SPCE061A单片机对模拟的语音信号进行A/D转换（采样处理后进行量化），由于直接采样和量化后信号的数据量比较大，所以要对信号进行压缩编码处理，经过CPLD器件编码的数字信号传输进入光源驱动模块4，通过比对信号脉冲幅度对其进行控制，然后利用紫外LED的闪烁实现信号的发射。其中，CPLD器件编码采用OOK调制方式。紫外光信号经过的大气信道的传输到达接收端，在接收端里，光电倍增管将探测到紫外光信号转换为电信号，经过放大和滤波处理后，再经过CPLD器件解码处理就可以得到发射端信号采样后的数字信号，最后经过D/A转换变成模拟的语音信号输出。