[发明专利]一种远距离可见光通信收发系统

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，具体公开了一种远距离可见光通信收发系统。

背景技术

在可见光通信中，接收端接收到的信号信噪比是影响可见光通信质量的重要参数之一。对于常见的远距离可见光通信系统，接收到的信息存在着噪声干扰，影响通信质量，如何使接收信号能量最大化和噪声最小化一直是需要考虑的问题，这些技术难点都影响着远距离可见光通信的应用。

而对于远距离通信接收端而言，一是收发两端距离较大，如果接收端接收方向不正确，其将不能接收到发射端发送的光信号；二是远距离环境复杂，不可避免接收到背景光信号；三是远距离大气环境会对传输的光信号造成一定的干扰而使光信号能量随机起伏。

因此，亟需一种能够改善远距离可见光通信质量的收发系统。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种远距离可见光通信收发系统。

为实现上述目的，本发明采用如下方案。

一种远距离可见光通信收发系统，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括观瞄镜， LED光源和准直镜头；所述观瞄镜设于发射装置顶端；所述LED光源和准直镜头设于发射装置内部， LED光源设于准直镜头的焦点处；所述接收装置包括观瞄镜，物镜和探测装置；所述观瞄镜设于接收装置顶端；所述物镜包括主镜和副镜，所述副镜设于接收装置靠近接收口的一端；所述主镜内设于接收装置另一端，且主镜中心设有通孔，所述通孔与探测装置连接，所述探测装置设有图像传感器，可旋转反光镜和探测器。

进一步地，所述主镜的通孔与副镜在同一直线上，且两者直径大小相同。

作为优选地，所述主镜为抛物面反射镜。

作为优选地，所述副镜为双曲面反射镜。

作为优选地，所述探测装置设有可调节光阑。

作为优选地，所述探测器为单点探测器，包括PMT、APD或SPAD。

作为优选地，所述准直镜头为反光杯、折射透镜或TIR透镜。

作为优选地，所述发射装置的观瞄镜与准直镜头光轴一致，所述接收装置的观瞄镜与物镜光轴一致。

作为优选地，所述物镜直径为200mm。

作为优选地，所述图像传感器为CCD或CMOS。

本发明的有益效果：提供一种远距离可见光通信收发系统，通过对发射光进行准直，同时利用观瞄镜对可见光通信方向进行粗调，再利用图像传感器进行细调，从而提升了接收信噪比，减少通信干扰。

附图说明

图1为本发明实施例的流程示意图。

图2为本发明实施例发射装置的示意图。

图3为本发明实施例接收装置的示意图。

具体实施方式

本发明提供了解决上述背景技术所提问题的思路：一是可以通过将LED光源置于光学准直镜头的焦点处压缩光源出射光的发散角，从而可以实现出射方向上的光能量更加集中，同时利用观瞄镜调整发射端光源出射方向使接收端位于观瞄镜的视场中心，从而使接收端处于发射端的出射方向上；二是在接收端利用现有大口径望远镜接收光，在接收装置上安置观瞄镜，利用此观瞄镜调整接收端接收方向使发射端位于观瞄镜的视场中心,从而粗调接收装置的接收方向，同时在接收装置的探测装置处安置图像传感器，其作用为精调接收装置的接收方向。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

本实施例提供一种远距离可见光通信收发系统，如图2和图3所示，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括观瞄镜23， LED光源21和准直镜头22；所述观瞄镜23设于发射装置顶端；所述LED光源21和准直镜头22设于发射装置内部， LED光源21设于准直镜头22的焦点处；所述接收装置包括观瞄镜31，物镜和探测装置；所述观瞄镜31设于接收装置顶端；所述物镜包括主镜和副镜，所述副镜32设于靠近接收装置接收入口的一端，所述主镜33内设于接收装置另一端，且主镜33中心设有通孔，所述通孔与探测装置连接，所述探测装置设有图像传感器34，可旋转反光镜35和探测器36。