[發明專利]一種應用于航天器艙內數據傳輸的可見光通信系統及方法有效
| 申請號： | 201711342367.1 | 申請日： | 2017-12-14 |
| 公開（公告）號： | CN108242954B | 公開（公告）日： | 2020-07-14 |
| 發明（設計）人： | 陳特;沈宇飛;陶瀅;高梓賀;李聰 | 申請（專利權）人： | 中國空間技術研究院 |
| 主分類號： | H04B10/116 | 分類號： | H04B10/116;H04B7/185 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 范曉毅 |
| 地址： | 100194 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 應用于 航天器 數據傳輸 可見 光通信 系統 方法 | ||
1.一種應用于航天器艙內數據傳輸的可見光通信系統，其特征在于包括：發射匹配器、光輻射模塊、艙內傳輸信道、光接收模塊和接收匹配器；其中，
所述發射匹配器連接航天器設備和光輻射模塊，對輸入電信號進行協議轉換和電平匹配處理得到輸出信號；
所述光輻射模塊根據發射匹配器的輸出信號發射可見光強度信號；
所述艙內傳輸信道將可見光強度信號傳輸給所述光接收模塊；
所述光接收模塊將可見光強度信號濾除雜光后并進行光電轉換得到電信號，并將電信號放大并濾波處理后傳輸給所述接收匹配器；
所述接收匹配器對放大并濾波處理后的電信號進行協議轉換和電平匹配處理后輸入到航天器設備；其中，
所述光輻射模塊包括調制電路、白光LED光源和聚光鏡；其中，所述調制電路將發射匹配器的輸出信號加載到白光LED光源，實現對白光LED光源的強度調制，所述白光LED光源用于發射可見光強度信號，所述聚光鏡用于調節LED光源的輻射角；
所述光輻射模塊通過所述艙內傳輸信道將可見光強度信號傳輸給所述光接收模塊的傳輸模式包括點到點模式和點到多點模式，其中，點到點模式通過聚光鏡減小LED光源輻射角，點到多點模式通過碼分多址、時分多址和波分多址實現多址接入；其中，
所述艙內傳輸信道為航天器艙內自由空間傳輸信道，包括：直射鏈路信道和漫反射鏈路信道；
所述光接收模塊包括濾光片、光電轉換器、放大電路和低通濾波器；其中，
所述濾光片用于將可見光強度信號濾除雜光，所述光電轉換器將接收到的濾除雜光的可見光強度信號進行光電轉換得到電信號，所述放大電路將電信號進行放大，所述低通濾波器對放大后的電信號進行濾波處理，濾除帶外噪聲；
所述白光LED光源采用熒光型LED光源或紅綠藍型LED光源。
2.一種應用于航天器艙內數據傳輸的可見光通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
發射匹配器連接航天器設備和光輻射模塊，對輸入電信號進行協議轉換和電平匹配處理得到輸出信號；
光輻射模塊根據發射匹配器的輸出信號發射可見光強度信號；
艙內傳輸信道將可見光強度信號傳輸給光接收模塊；
光接收模塊將可見光強度信號濾除雜光后并進行光電轉換得到電信號，并將電信號放大并濾波處理后傳輸給接收匹配器；
接收匹配器對放大并濾波處理后的電信號進行協議轉換和電平匹配處理后輸入到航天器設備；其中，
所述光輻射模塊包括調制電路、白光LED光源和聚光鏡；其中，所述調制電路將發射匹配器的輸出信號加載到白光LED光源，實現對白光LED光源的強度調制，所述白光LED光源用于發射可見光強度信號，所述聚光鏡用于調節LED光源的輻射角；
所述光輻射模塊通過所述艙內傳輸信道將可見光強度信號傳輸給所述光接收模塊的傳輸模式包括點到點模式和點到多點模式，其中，點到點模式通過聚光鏡減小LED光源輻射角，點到多點模式通過碼分多址、時分多址和波分多址實現多址接入；其中，
所述艙內傳輸信道為航天器艙內自由空間傳輸信道，包括：直射鏈路信道和漫反射鏈路信道；
所述光接收模塊包括濾光片、光電轉換器、放大電路和低通濾波器；其中，所述濾光片用于將可見光強度信號濾除雜光，所述光電轉換器將接收到的濾除雜光的可見光強度信號進行光電轉換得到電信號，所述放大電路將電信號進行放大，所述低通濾波器對放大后的電信號進行濾波處理，濾除帶外噪聲。
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