[发明专利]短距离紫外光无线通信系统及其调制方法

说明书

本发明公开了短距离紫外光无线通信系统，包括信息发送端和信息接收端，信息发送端包括缓存器、信道编码器、信道调制器、占空比调节器和阵列驱动光源，信息接收端包括脉冲计数器、锁相环模块、信道解码模块、时隙同步模块、数据缓存模块和紫外探测器。本发明还公开了短距离紫外光无线通信系统的调制方法。本通信系统具有抗干扰能力强、保密性好、非视距通信以及全方位通信等优点。不易被探测和截收，适用于多种近距离抗干扰通信环境。

技术领域

本发明涉及一种短距离紫外光无线通信系统。

本发明还涉及一种短距离紫外光无线通信系统的调制方法。

背景技术

紫外光通信是无线通信与光通信相结合的一种较新的通信技术，以光为载体，并不通过任何有形实体介质进行信息传输，在现有几种解决“最后一公里”问题的技术中有很大的优势。

目前对非视距NLOS紫外光信道特性的研究，主要集中在单散射和多散射信道传输模型与传输性能收发机参数对信道特性的影响以及大气满流信道特性等。

不同于可见无线光通信，紫外通信受到关键器件的限制，目前依然是一种新兴的光通信技术，因为其通信机理还是初始阶段尚未成熟，各国的探索目前均处于理论探索和实验模拟阶段。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种短距离紫外光无线通信系统。

本发明还提供一种短距离紫外光无线通信系统的调制方法。

本发明提供如下技术方案：

短距离紫外光无线通信系统，包括信息发送端和信息接收端，信息发送端包括缓存器、信道编码器、信道调制器、占空比调节器和阵列驱动光源，信息接收端包括脉冲计数器、锁相环模块、信道解码模块、时隙同步模块、数据缓存模块和紫外探测器。

进一步的，所述阵列驱动光源中选择紫外LED作为光源。

进一步的，在发送端，缓存器将数据源发来的信息数据缓存，随后将数据按组送入信道编码器，随后将经过编码处理后的数据送入信道调制器进行调制，转换成适合光路传输的基带信号，再将该基带信号经过占空比调整后送入驱动电路驱动紫外LED光源发光。

进一步的，所述紫外探测器选择光电倍增管。

进一步的，所述光电倍增管发送探测数据至脉冲计数器和时隙同步模块。

进一步的，采用脉冲位置调制方式PPM，在PPM空间光通信系统中，信息是由光脉冲所在的位置表示的，用n位二进制表示一帧中某特定位置的光脉冲，n是调制参数，为正整数，2ⁿ个时隙构成PPM帧，光脉冲位于M＝2ⁿ个时隙位置之一，发射端在特定的时隙中将信号以光脉冲的形式发射，接收端探测到光脉冲后判断其所属时隙，然后恢复出信号。

进一步的，当接收端采用脉冲计数器且暗电流或背景光线很小的情况下，此噪声为泊松分布噪声，其均值为噪声光子接收率λ_b。

进一步的，在背景噪声很低的情况下，λ_b＝0，误比特率表达式为：

每个脉冲所能接收到的光子数为：

R_s＝R_b/log₂ K是K-PPM符号速率；

P_t是K-K-PPM信号的平均功率。