[發明專利]一種遠距離可見光通信收發系統

在審

• 申請號: 201810029230.9
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN107979419A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張二峰;田忠駿;朱義君;汪濤;鄭曉東;劉洛琨;梁進山;王小景
• 申請（專利權）人: 東莞信大融合創新研究院;中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙)44429
• 代理人: 梁年順

技術領域

本發明涉及可見光通信技術領域，具體公開了一種遠距離可見光通信收發系統。

背景技術

在可見光通信中，接收端接收到的信號信噪比是影響可見光通信質量的重要參數之一。對于常見的遠距離可見光通信系統，接收到的信息存在著噪聲干擾，影響通信質量，如何使接收信號能量最大化和噪聲最小化一直是需要考慮的問題，這些技術難點都影響著遠距離可見光通信的應用。

而對于遠距離通信接收端而言，一是收發兩端距離較大，如果接收端接收方向不正確，其將不能接收到發射端發送的光信號；二是遠距離環境復雜，不可避免接收到背景光信號；三是遠距離大氣環境會對傳輸的光信號造成一定的干擾而使光信號能量隨機起伏。

因此，亟需一種能夠改善遠距離可見光通信質量的收發系統。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種遠距離可見光通信收發系統。

為實現上述目的，本發明采用如下方案。

一種遠距離可見光通信收發系統，包括發射裝置和接收裝置；所述發射裝置包括觀瞄鏡， LED光源和準直鏡頭；所述觀瞄鏡設于發射裝置頂端；所述LED光源和準直鏡頭設于發射裝置內部， LED光源設于準直鏡頭的焦點處；所述接收裝置包括觀瞄鏡，物鏡和探測裝置；所述觀瞄鏡設于接收裝置頂端；所述物鏡包括主鏡和副鏡，所述副鏡設于接收裝置靠近接收口的一端；所述主鏡內設于接收裝置另一端，且主鏡中心設有通孔，所述通孔與探測裝置連接，所述探測裝置設有圖像傳感器，可旋轉反光鏡和探測器。

進一步地，所述主鏡的通孔與副鏡在同一直線上，且兩者直徑大小相同。

作為優選地，所述主鏡為拋物面反射鏡。

作為優選地，所述副鏡為雙曲面反射鏡。

作為優選地，所述探測裝置設有可調節光闌。

作為優選地，所述探測器為單點探測器，包括PMT、APD或SPAD。

作為優選地，所述準直鏡頭為反光杯、折射透鏡或TIR透鏡。

作為優選地，所述發射裝置的觀瞄鏡與準直鏡頭光軸一致，所述接收裝置的觀瞄鏡與物鏡光軸一致。

作為優選地，所述物鏡直徑為200mm。

作為優選地，所述圖像傳感器為CCD或CMOS。

本發明的有益效果：提供一種遠距離可見光通信收發系統，通過對發射光進行準直，同時利用觀瞄鏡對可見光通信方向進行粗調，再利用圖像傳感器進行細調，從而提升了接收信噪比，減少通信干擾。

附圖說明

圖1為本發明實施例的流程示意圖。

圖2為本發明實施例發射裝置的示意圖。

圖3為本發明實施例接收裝置的示意圖。

具體實施方式

本發明提供了解決上述背景技術所提問題的思路：一是可以通過將LED光源置于光學準直鏡頭的焦點處壓縮光源出射光的發散角，從而可以實現出射方向上的光能量更加集中，同時利用觀瞄鏡調整發射端光源出射方向使接收端位于觀瞄鏡的視場中心，從而使接收端處于發射端的出射方向上；二是在接收端利用現有大口徑望遠鏡接收光，在接收裝置上安置觀瞄鏡，利用此觀瞄鏡調整接收端接收方向使發射端位于觀瞄鏡的視場中心,從而粗調接收裝置的接收方向，同時在接收裝置的探測裝置處安置圖像傳感器，其作用為精調接收裝置的接收方向。

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例及附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。

本實施例提供一種遠距離可見光通信收發系統，如圖2和圖3所示，包括發射裝置和接收裝置；所述發射裝置包括觀瞄鏡23， LED光源21和準直鏡頭22；所述觀瞄鏡23設于發射裝置頂端；所述LED光源21和準直鏡頭22設于發射裝置內部， LED光源21設于準直鏡頭22的焦點處；所述接收裝置包括觀瞄鏡31，物鏡和探測裝置；所述觀瞄鏡31設于接收裝置頂端；所述物鏡包括主鏡和副鏡，所述副鏡32設于靠近接收裝置接收入口的一端，所述主鏡33內設于接收裝置另一端，且主鏡33中心設有通孔，所述通孔與探測裝置連接，所述探測裝置設有圖像傳感器34，可旋轉反光鏡35和探測器36。