[發(fā)明專利]高速率激光通信方法和高精度激光測距一體化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610533293.9
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN106603149B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 孫建鋒;許蒙蒙;周煜;蔡光宇;張波;張國;李光遠;張寧;賈昱成;劉立人
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;G01S17/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純;張寧展

1.一種激光通信和測距一體化方法，包括多個測距通信站，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一：將兩個測距通信站，以下簡稱為A、B兩站的發(fā)射端和接收端進行對準，在A、B兩站將具有唯一性、良好的自相關和互相關特性的測距碼及其時鐘信號緩存到本地，分別作為本地測距碼和本地時鐘信號，然后將該測距碼嵌入到通信數(shù)據(jù)中，經(jīng)編碼后組成通信測距幀，測距碼作為通信測距幀的幀頭，通信測距幀包括幀頭、通信數(shù)據(jù)、幀尾；

步驟二：A、B兩站采用雙向單程的通信方式，A站的通信測距幀作為激光光源的載波經(jīng)光相位調制器調制，同理，B站與A站的工作相同，兩站約定在t₀時刻相互發(fā)射，由于兩地時鐘的差異，A站的發(fā)射時間為t_A0，B站的發(fā)射時刻為t_B0；

步驟三：A站接收到B站發(fā)射的信號，B站接收到A站發(fā)射的信號，將A、B兩站接收后的信號進行解調、時鐘恢復，抽樣判決、解碼得到測距碼和通信數(shù)據(jù)；

步驟四：在A站將恢復的時鐘信號與步驟一中緩存的本地的時鐘信號進行相位比對，得到兩個時鐘信號在一個時鐘周期內的相位差進而求得A站的一個測距碼碼元寬度內的精測時間值其中，T是時鐘信號的周期，它等于測距碼的碼元寬度，同理可得到B站的一個測距碼碼元寬度內的精測時間值ΔT_B，在A站將解碼后得到的測距碼與步驟一中緩存的本地測距碼進行相關運算，得到整數(shù)倍碼元寬度即為粗測時間值(nT)_A，其中，T為測距碼的碼元寬度，n為整數(shù)，同理可得到B站的粗測時間值(nT)_B；

步驟五:計算A、B的距離：T_A表示A站從發(fā)送信號到接收到B站的信號的時間，T_B表示B站從發(fā)送信號到接收到A站的信號的時間，T_A＝(nT)_A+ΔT_A，T_B＝(nT)_B+ΔT_B，A、B兩站的傳輸延時按下列公式計算A、B間距離s和兩地的時鐘差Δt_clk：

其中，c為光速。