[發(fā)明專利]基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點及對準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010611308.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111884719B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋鵬;劉帥;白曉晨
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/50;H04B10/69
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王丹

本發(fā)明公開了基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點，主從節(jié)點的結(jié)構(gòu)相同，底部由電機帶動差速反向旋轉(zhuǎn)，包括由黑色亞克力板構(gòu)成的方形殼體，其中一對側(cè)面上分別安裝有兩組紫外發(fā)射LED，另外一對側(cè)面上分別安裝有兩組紫外接收光電倍增管；紫外發(fā)射LED所在側(cè)面的底部分別安裝有接入端口，紫外接收光電倍增管所在側(cè)面的底部分別安裝有輸出端口，方形殼體內(nèi)底座上還安裝有高壓底座。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單靈巧，制作方便，采用黑色亞克力板，遮光性能可以保證，減少不必要的干擾；去掉角度模塊，設(shè)計變得精簡，程序部分因為硬件的設(shè)計的優(yōu)點也變得更為簡單，對準(zhǔn)判定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定也變得簡便，可以通過接收端的情況來對主從節(jié)點進(jìn)行較為精密的對準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點，還涉及該主從節(jié)點的對準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代通信手段有無線電通信，有線電通信，光通信等，其中無線電通信是現(xiàn)代主要通信手段，但其信號易受干擾或易被截獲，易受自然因素影響，保密性差；有線電通信雖然傳輸性能穩(wěn)定，通信質(zhì)量也較高，但通信線路建設(shè)時間長,投資大，維護(hù)困難，機動性差，易遭受破壞；而無線光通信中的可見光受自然光的影響很大，通信時不能保證通信質(zhì)量和通信效率。

與現(xiàn)有的這些通信方式相比，紫外光通信因其可以進(jìn)行非直視通信，保密性強，抗干擾能力優(yōu)越而備受關(guān)注。紫外光通信是基于大氣散射和吸收的無線光通信技術(shù)，基本原理就是把紫外光作為信息傳輸?shù)妮d體，把需要傳輸?shù)男畔⒓虞d到紫外光上，發(fā)射出去，并以相應(yīng)的接收器件來接收的通信方式。

現(xiàn)有的無線紫外光通信系統(tǒng)，主從節(jié)點位置隨機，開機后主從節(jié)點開始旋轉(zhuǎn)，兩者差速旋轉(zhuǎn)，從節(jié)點經(jīng)過調(diào)速后，兩者勻速旋轉(zhuǎn)，完成捕獲；在勻速旋轉(zhuǎn)過程中，從節(jié)點的收端(光電倍增管)在某一時刻正對主節(jié)點的發(fā)射端(紫外LED)，然后依靠角度傳感器將旋轉(zhuǎn)相位的信息傳回，與接收強度配合，進(jìn)行微調(diào)，使主從節(jié)點連續(xù)實現(xiàn)直視通信與非直視通信的轉(zhuǎn)換，完成對準(zhǔn)；但是依靠角度傳感器將旋轉(zhuǎn)相位的信息傳回存在對準(zhǔn)過程效率低不可靠的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點及對準(zhǔn)方法，具有不需要有角度傳感器提供相位來判斷主從節(jié)點的旋轉(zhuǎn)位置和微調(diào)，而是通過自身接收到信號的強度來判定自身位置的特點。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點，主從節(jié)點的結(jié)構(gòu)相同，底部由電機帶動差速反向旋轉(zhuǎn)，包括由黑色亞克力板構(gòu)成的方形殼體，其中一對側(cè)面上分別安裝有兩組紫外發(fā)射LED，另外一對側(cè)面上分別安裝有兩組紫外接收光電倍增管；紫外發(fā)射LED所在側(cè)面的底部分別安裝有接入端口，紫外接收光電倍增管所在側(cè)面的底部分別安裝有輸出端口，方形殼體內(nèi)底座上還安裝有高壓底座。

兩組紫外發(fā)射LED每組為8個，間隔設(shè)置兩豎排，即每豎排4個紫外發(fā)射LED。

兩組紫外接收光電倍增管每組為3個，間隔橫向布置。

高壓底座設(shè)置兩個，分別為兩組紫外接收光電倍增管供電。

紫外接收光電倍增管所在側(cè)面還貼有紫外濾光片。

本發(fā)明的特點還在于：

基于無線紫外光通信系統(tǒng)的主從節(jié)點的對準(zhǔn)方法，具體步驟如下：

步驟1、設(shè)置光電倍增管接收到的信號強度的閾值；

步驟2、開啟主從節(jié)點，以一定速度差開始旋轉(zhuǎn)，同時接收端對信號進(jìn)行采集；

步驟3、將采集到的信息進(jìn)行判定；

步驟4、通過判定的結(jié)果，來判斷主從節(jié)點的位置；如果判斷為對準(zhǔn)，則保持原速度不變；如果判斷超前(滯后)，則從節(jié)點緩慢減速(加速)；直至對準(zhǔn)位置。

步驟3中判定方式為：

高于之前設(shè)定的閾值強度判定為1，低于閾值強度判定為0。