[發明專利]一種水下無線紅光通信裝置及其方法

在審

• 申請號: 201610051448.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105530055A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 徐敬;孫斌;孔美巍;余翔宇;呂偉超;韓軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04B10/116;H04B10/50
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種水下無線紅光通信裝置，能利用海水信道構成水下無線紅光通信系統，其 特征在于，所述水下無線紅光通信裝置包括水下運載器紅光通信裝置和水下傳感器紅光 通信裝置；

所述水下運載器紅光通信裝置包括ARM處理器、偏壓驅動模塊A、紅光LED陣列A、 發射端透鏡組A、接收端光集中器A、光電探測器A、濾波放大模塊A，發射端透鏡組A、 紅光LED陣列A、偏壓驅動模塊A、ARM處理器依次連接，接收端光集中器A、光電探測 器A、濾波放大模塊A、ARM處理器依次連接；所述ARM處理器用于接收并讀取運載器的 相應指令，并發出指令信號；所述偏壓驅動模塊A用于驅動紅光LED陣列A發光，實現 將電信號調制到光信號上；所述紅光LED陣列A采用串聯的紅光LED實現；所述發射端 透鏡組A由透鏡組成，用于準直光線；所述接收端光集中器A用于匯聚海水中的光信號； 所述濾波放大模塊A包括RC器件和集成運放，用于對接收信號進行濾波和放大的處理；

所述水下傳感器紅光通信裝置包括MCU處理器、偏壓驅動模塊B、紅光LED陣列B、 發射端透鏡組B、接收端光集中器B、光電探測器B、濾波放大模塊B，發射端透鏡組B、 紅光LED陣列B、偏壓驅動模塊B、MCU處理器依次連接，接收端光集中器B、光電探測 器B、濾波放大模塊B、MCU處理器依次連接；所述MCU處理器用于接收并讀取來自運載 器的信號，并發出反饋信號；所述偏壓驅動模塊B用于驅動紅光LED陣列B發光，實現 將電信號調制到光信號上；所述紅光LED陣列B采用串聯的紅光LED實現；所述發射端 透鏡組B由透鏡組成，用于準直光線；所述接收端光集中器B用于匯聚海水中的光信號； 所述濾波放大模塊B包括RC器件和集成運放，用于對接收信號進行濾波和放大的處理。

2.根據權利要求1所述的一種水下無線紅光通信裝置，其特征在于，所述紅光LED 陣列A串聯有8個紅光LED，8個紅光LED均勻排列形成圓形，且光電探測器A設置在 紅光LED陣列A的8個紅光LED所形成圓的圓心。

3.根據權利要求1所述的一種水下無線紅光通信裝置，其特征在于，所述紅光LED 陣列B串聯有8個紅光LED，8個紅光LED均勻排列形成圓形，且光電探測器B設置在 紅光LED陣列B的8個紅光LED所形成圓的圓心。

4.根據權利要求1所述的一種水下無線紅光通信裝置，其特征在于，所述ARM處 理器采用STM32F103C8。

5.根據權利要求1所述的一種水下無線紅光通信裝置，其特征在于，所述MCU處 理器采用STM32F207VCT6。

6.根據權利要求1所述的一種水下無線紅光通信裝置，其特征在于，所述濾波放 大模塊A、濾波放大模塊B，都采用芯片TC4427和芯片74HC14串聯實現。

7.一種基于權利要求1所述水下無線紅光通信裝置的水下無線紅光通信方法，其 特征在于，通過水下運載器發出的信號，水下運載器紅光通信裝置中的ARM處理器接收 讀取運載器的相應指令并將指令信號發出，偏壓驅動模塊A將ARM處理器發出的信號調 制到紅光LED陣列A上，紅光LED陣列A發出已調光信號，已調光信號經海水信道傳到 水下傳感器紅光通信裝置；水下傳感器紅光通信裝置中的光探測器B檢測到光信號，并 將光信號轉換成電信號，電信號代表各種指令，傳感器根據指令完成各種作業，同時 將反饋信號傳遞給水下運載器。