[实用新型]自由空间光通信中的差分互校验解调装置

说明书

本实用新型公开了一种自由空间光通信中的差分互校验解调装置，包括接收端，其包括光分波模块；光电探测器，用于将两路不同波长的光信号转换成对应的电信号；差分互校验模块，用于比较出两路两种波长光的光强大小；信号解调单元，用于根据比较器得出的光强大小情况进行差分互校验解调；解调信号输出端；所述光分波模块、光电探测器、差分互校验模块、信号解调单元和解调信号输出端顺序连接。本实用新型不再需要关注单束光的能量衰减和发射的具体内容，只需关心两束光能量的相对大小，消除了干扰的影响使通信质量得以提升；传输距离更远；根据环境需要可通过不同的色度比例混合所需颜色的光，可以兼具通信和照明两项功能。

本申请是申请号为202120933139.7，申请日为2021年4月30日，发明创造名称为“自由空间光通信中的差分互校验调制解调装置”的实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及无线光通信技术领域，具体涉及自由空间光通信的差分互校验解调装置。

背景技术

无线光通信不同于有线的光纤通信，它是利用光作为载体，在大气等自由媒介中实现点对点、点对多点和多点对多点之间数据、语音、图像和视频等的双向传输。由于无线光通信的传输介质是自由空间，所以不需要铺设路线，通信方式更加灵活方便，因此可以完成光纤通信无法完成的任务，对于解决“最后一公里”的通信有着极大的应用价值。此外，其还具有保密性强、通信容量大、成本低且易维护等特点，可以应用于应急通信、局域网扩展、光纤通信备份等领域。

同时，自由空间的光通信也因为传输信道受天气状况、地形条件、外来物的影响产生的随机性和自身系统构成的复杂性，在工作过程中很容易受到各种干扰，进而引起系统通信质量的下降，严重时甚至会导致通信中断，难以实现全天候，超视距的通信。此外，自由空间光通信的传输距离和带宽与误码率的矛盾也非常突出，仅仅提高发射功率得到的提升是有限的。学者们多采用例如选择透过性良好的光束波长、增大接收孔径等手段来解决这一矛盾，但这些方法操作复杂，系统的体积、重量和成本也会随之增加。此外，还需选择合适的调制方式、编码方式以及解调方式，才能避免系统性能的下降。目前自由空间光通信系统大多采用IM-DD（强度调制，直接检测）方式，最有代表性的编码方式为OOK（开关键控）编码，面对严重的外界干扰，光信号衰减后传输距离大大缩短，误码率增高。

实用新型内容

为了提高自由空间光通信系统的抗干扰能力，使其在发挥自身高速传输特性的同时能适应多变的环境增强传输稳定性和准确性，本实用新型提供一种自由空间光通信中的差分互校验解调装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种自由空间光通信中的差分互校验调制方法，包括自由空间光通信中的差分互校验调制解调装置，所述装置包括发送端，所述调制方法包括如下步骤：

发送端对要发送的二进制比特流进行处理，如果要发送“1”，则在一个调制时隙内发送波长为λ₁的光信号的发出功率为P₁，对应电信号的幅值为U₁，发送波长为λ₂的光信号的发出功率为P₂，对应电信号的幅值为U₂，且P₁P₂（U₁U₂）；如果要发送“0”，则发出两个光信号的发出功率P₁P₂（U₁U₂）；

或者如果要发送“0”，则P₁P₂（U₁U₂）；如果要发送“1”，则P₁P₂（U₁U₂）。

一种自由空间光通信中的差分互校验解调方法，包括自由空间光通信中的差分互校验调制解调装置，所述装置包括接收端，所述解调方法包括如下步骤：