[发明专利]水下蓝绿光高速全双工动中通系统及方法

权利要求书

1.一种水下蓝绿光高速全双工动中通系统，其特征在于：包括相通信的两个通信装置（01）；

每个通信装置（01）包括发射机和接收机；

所述发射机包括主控与信息交互单元（11）、调制与驱动单元（12）、光信号发射阵列（13）和匀化镜（14）；

所述主控与信息交互单元（11）包括信号传输模组（110）、信号处理器（113）、存储器（114）和电源变换模组（115）；

所述信号传输模组（110）用于接收外部的业务数据并传输给信号处理器（113）；

所述信号处理器（113）对业务数据在电域内进行调制、编码和解码，输出2组信号，分别为PWM方波信号和编码数据信号；

所述存储器（114）用于对信号处理器（113）输出数据的本地保存；

所述电源变换模组（115）与信号处理器（113）相连，信号处理器（113）用于调节电源变换模组（115）的输出电压；

所述调制与驱动单元（12）包括功率驱动电路（121）和开关调制电路（122）；

所述功率驱动电路（121）接收PWM方波信号，并根据该方波信号的占空比，输出不同电流的驱动信号给开关调制电路（122）；

所述开关调制电路（122）接收编码数据信号，并利用编码数据信号对驱动信号进行内调制，输出N路激发光信号；

所述光信号发射阵列（13）包括并联的N个激光二极管或N个LED，N为大于等于1的整数；N个激光二极管或N个LED分别根据N路激发光信号输出N路信号光；

所述匀化镜（14）用于对N路信号光的光束进行整形；

所述接收机包括波长选择单元（21）、偏置电压单元（22）、分集接收和选通单元（23）、可变增益放大器单元（24）和ADC电路单元（25）；

所述波长选择单元（21）包括拨片电机和滤光片模组，拨片电机用于切换滤光片模组不同类型的滤光片，实现对蓝光或绿光的选择性通过；

所述分集接收和选通单元（23）用于接收经滤光片模组滤光片滤除后的信号光，并进行光电转换后输出电信号；

所述可变增益放大器单元包括第一可变增益放大器（241）和第二可变增益放大器（242），第一可变增益放大器（241）用于对分集接收和选通单元（23）输出的电信号初步放大，第二可变增益放大器（242）用于对第一可变增益放大器（241）初步放大后的电信号进行二次放大；

所述ADC电路单元（25）用于采集第一可变增益放大器（241）和第二可变增益放大器（242）输出的放大电信号，并传输给信号处理器（113），第二可变增益放大器（242）的动作通过信号处理器（113）控制；

所述偏置电压单元（22）根据电源变换模组（115）的输出电压，调节分集接收和选通单元（23）的灵敏度；

定义两个通信装置（01）分别为A通信装置和B通信装置；

A通信装置（01）的发射机中光信号发射阵列（13）输出信号蓝光，同时B通信装置（01）的发射机中光信号发射阵列（13）输出信号绿光；

A通信装置（01）的接收机中波长选择单元（21）接收B通信装置（01）输出的信号绿光，同时B通信装置（01）的接收机中波长选择单元（21）接收A通信装置（01）输出信号蓝光。

2.根据权利要求1所述水下蓝绿光高速全双工动中通系统，其特征在于：所述分集接收和选通单元（23）包括自动选通电路（232）和M个光电探测器（231），所述M个光电探测器（231）用于接收经滤光片模组滤光片滤除后的信号光，并进行光电转换后传输给自动选通电路（232），自动选通电路（232）选择输出一路信号最强的电信号，其中M为大于等于1的整数。

3.根据权利要求2所述水下蓝绿光高速全双工动中通系统，其特征在于：所述M为6，相邻两个光电探测器（231）的光轴夹角为30°，6个光电探测器（231）呈半球形布置，在半球空间内形成了120°接收视场。

4.根据权利要求1至3任一所述水下蓝绿光高速全双工动中通系统，其特征在于：所述调制与驱动单元（12）还包括与开关调制电路（122）相连的RCD关断缓冲电路（123），用于给开关调制电路（122）输出的每一路激发光信号提供泄放回路。