[發明專利]一種水下通用的光通信系統

在審

• 申請號: 201810586592.8
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108768523A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 朱明;王雷;孫浩博;覃振權;羅鐘鉉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/516;H04B13/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種水下通用的光通信系統，其特征在于，所述的水下通用的光通信系統包括數據發送子系統與數據接收子系統；

所述的數據發送子系統包括載波發生系統、信號增益系統、加密系統、信號調制系統以及光信號生成系統；

載波發生系統根據加載信號的頻率選擇LC振蕩電路，利用LC振蕩電路擾動產生的載波頻率，并產生正反饋使之增強，以達到生成固定頻率載波；

信號增益系統，由具有放大作用的元件組成的放大電路，對信號幅度進行增強，將信號放大到與載波進行調制的幅度；

加密系統，使用數字電路對信號進行加密，M序列發生器產生的M序列的初始參數作為密鑰，對不同圖像根據不同的初始參數獲得不同的密鑰來加密；解密時分別從對應的初始參數獲得重構M序列，并產生相應的解密；加密系統使用AES算法進行加密；

信號調制系統，對信號進行調制，使信號能夠發送；使用乘法器將載波與發送信號相乘獲得調制信號；

光信號生成系統，驅動光源發出光信號的系統；

數據發送子系統的運行流程如下：

首先信號輸入至信號增益系統，對信號進行增益；之后信號增益系統將增益后的信號輸出到加密系統；待其加密完成，加密系統將加密后的信息傳送給信號調制系統對其進行調制，將信號加載到載波發生系統產生的載波信號上；將調制完成后的信號傳到光信號生成系統產生可見光進行通信；

所述的數據接收系統包括光電采集系統、噪聲衰減系統、信號解調系統以及信號增益系統；

光電采集系統，即將外界的光信號轉換為電信號，供給下一級系統處理，使用光敏原件，根據外界光強改變，將光信號變為電信號；

噪聲衰減系統，對環境噪聲產生衰減作用，提高信號穩定性；分別對外界自然光干擾和自身光源兩部分噪聲進行處理，對自然光首先利用遮光板遮蔽來自水面的光，隨后在光電采集系統獲取原始信號后對原始信號進行濾波，只獲取有效頻帶的信號；對自身光源的處理，在信號解調系統后，利用反向比例運算與求和電路去除自身光源干擾；

信號解調系統，對接收的已調制的信號進行解調，變為簡易且可直接讀取的信號；

信號增益系統，與數據發送子系統的信號增益系統結構組成上相同，對信號進行放大，為具有放大作用的元件構成的放大電路；

數據接收子系統的運行流程如下：

光電采集系統將光信號轉換成電信號，將轉換后的電信號輸出到噪聲衰減系統；噪聲衰減系統對噪聲進行抑制，濾除環境的干擾后將信號輸出到信號解調系統對信號進行解調，解調后的信號輸出到信號增益系統進行放大并輸出。