[發(fā)明專利]一種基于貓眼效應的逆向調(diào)制激光組網(wǎng)通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711377405.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108306680B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 孫華燕;張來線;趙延仲;郭惠超;樊桂花;梁丹華;張廷華;張?zhí)忑R;任建迎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: H04B10/112
• 分類號: H04B10/112;H04B10/50
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種基于貓眼效應的逆向調(diào)制激光組網(wǎng)通信系統(tǒng)，采用基于貓眼效應的大視場貓眼逆向調(diào)制激光通信終端作為信息節(jié)點，通過調(diào)制器陣列與光電探測器陣列匹配，可以與有效視場中的多個主動通信終端同時快速建立通信鏈路，實現(xiàn)激光組網(wǎng)通信；貓眼逆向調(diào)制終端具有對入射主動通信光束的原路返回特性，保證了逆向調(diào)制通信光束總可以嚴格返回到主動終端，從而免去了貓眼逆向調(diào)制終端的掃描跟蹤過程，可與視場角內(nèi)的主動終端快速建立通信鏈路；貓眼終端可同時與視場內(nèi)的多個主動終端通信完成上述過程，從而實現(xiàn)多個主動終端與貓眼逆向調(diào)制終端快速激光組網(wǎng)通信。

技術領域

本發(fā)明屬于自由空間激光通信技術領域，涉及自由空間激光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 特別是涉及自由空間激光組網(wǎng)通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作體制，可應用于遙感信息 傳輸、移動小終端組網(wǎng)通信、小型中繼通信等場合。

背景技術

隨著信息技術的發(fā)展，大容量高速安全的數(shù)據(jù)傳輸需求日益迫切，而傳統(tǒng) 信息傳輸采用微波鏈路，存在帶寬受限、易受干擾、安全性低等限制，不能滿 足未來大容量高速安全數(shù)據(jù)傳輸需求。自由空間激光通信采用激光作為通信載 波，具有安全性高、抗電磁干擾能力強、通信速率高等優(yōu)點，是未來高速率安 全通信的重要發(fā)展方向之一。

傳統(tǒng)自由空間激光通信系統(tǒng)受限于光束發(fā)散角，需要兩個通信終端通過復 雜的瞄準、捕獲、跟蹤過程建立通信鏈路，鏈路建立效率低。此外，目前自由 空間激光通信系統(tǒng)都為點對點通信系統(tǒng)，嚴重限制了自由空間激光通信的適用 性。便捷的激光組網(wǎng)通信系統(tǒng)是解決大容量高速安全數(shù)據(jù)鏈路的有效手段。

下面的文獻涉及到了逆向調(diào)制激光通信系統(tǒng)。

1.邱灝,汪井源,徐智勇,韋毅梅,趙繼勇.單光源全雙工逆向調(diào)制的光通 信技術研究.光電子.激光,2015,26(12):2314-2319.論文采用了詢問端和逆向調(diào) 制端結(jié)構(gòu)，從調(diào)制方式出發(fā)提出了一種單光源全雙工逆向調(diào)制光通信方案。這 種方法結(jié)構(gòu)簡單、通信速率高，但是是一對一的通信，不涉及組網(wǎng)通信。

2.任建迎,孫華燕,趙延仲,張來線.逆向調(diào)制激光通信作用距離及誤碼率 分析.激光與紅外,2016,46(10):1206-1210.論文采用激光逆向調(diào)制結(jié)構(gòu)，分析 了逆向調(diào)制激光通信系統(tǒng)中OOK調(diào)制方式下的誤碼率特性。同樣不涉及組網(wǎng)通 信。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種可以解決現(xiàn)有自由空間激光通信系統(tǒng) 鏈路建立困難、難以組網(wǎng)通信的問題。

一種基于貓眼效應的逆向調(diào)制激光組網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括貓眼逆向調(diào)制終端(1) 和位于其有效視場角內(nèi)的若干激光通信主動終端；

所述貓眼逆向調(diào)制終端(1)包括貓眼光學系統(tǒng)(4)、分光鏡(5)、空間光調(diào)制器 陣列(6)、光電探測器陣列(7)、信號采集單元(8)、調(diào)制器驅(qū)動(9)、信源(10)以及 控制處理單元(11)；

所述貓眼光學系統(tǒng)(4)接收各個激光通信主動終端發(fā)出的通信激光光束；

所述分光鏡(5)將貓眼光學系統(tǒng)(4)接收來的通信激光光束分別聚焦于空間光 調(diào)制器陣列(6)不同區(qū)域上以及光電探測器陣列(7)的不同區(qū)域上；

所述光電探測器陣列(7)對入射的通信激光光束進行光電轉(zhuǎn)換，得到不同區(qū) 域上的電信號；

所述信號采集單元(8)將光電探測器陣列(7)傳輸?shù)碾娦盘柊l(fā)到控制處理單元(11)；

所述控制處理單元(11)對接收到的不同區(qū)域上的電信號進行處理，分別得到 處理結(jié)果；并從所述信源(10)處獲取各個區(qū)域上對應的處理結(jié)果中要求發(fā)送 的信息，分別進行編碼后傳輸給調(diào)制器驅(qū)動(9)；