紫外光通信

摘要： 紫外光特别是波长为200~280 nm的日盲区紫外光,受大气平流层臭氧的强烈吸收,到达地面附近的辐射几乎为零,具有天然近零背景噪声的优势。由于紫外光在空气中的强烈散射,因而既具有非视距通信的功能,也具有局域保密通信特性。基于上述特点,日盲区紫外光通信及成像技术在局域保密通信、导弹预警、天基紫外预警和紫外搜救等领域具有重要的应用。真空电子紫外光源在高输出功率以及高调制频率方面,具有天然的优势,有望在紫外光通信以及成像领域发挥更大作用。

摘要： 基于浮尘的粒子谱,采用Mie散射理论分析浮尘粒子各粒径下的散射效率因子和散射系数;采用蒙特卡罗方法模拟分析浮尘天气时浮尘粒径及浓度对紫外光通信的影响;搭建实验装置,测试不同浮尘天气下浮尘粒径及浓度对紫外光通信性能的影响,并与仿真结果进行了对比。结果表明:1)浮尘粒子的散射效率因子和消光效率因子呈现振荡衰减趋势,且随着尺度参数的增大最终分别振荡收敛于2.07和1.14附近;2)当浮尘浓度一定时,紫外光通信的路径损耗随粒径的增大呈先减小后增大的趋势,出现极小值的半径范围在1.0~1.5μm之间;3)浮尘天气中,紫外光短距离通信时,路径损耗随着浮尘浓度的增加而降低,随通信距离和收发仰角的增大而增加。

摘要： 针对直升机降落过程中产生的中等强度湍流劣化紫外光通信质量的问题,提出了Gamma-Gamma信道下的紫外光近直视通信模型,推导出考虑闪烁衰减的误码率公式,并引入分集接收技术抑制湍流效应,采用仿真进行性能对比。结果表明,在中等强度湍流条件下,闪烁衰减导狡信噪比降低1.73〜2.1 dB,误码率增加92〜2.67×10^(4)倍;湍流强度越强,通信系统的误码率越高;在相同条件下,最大比合并(MRC)性能最佳,等增益合并(EGC)次之,选择性合并(SC)最差,且天线数量增加,能提升紫外光通信系统效能。在中等强度湍流信道中,采用分集接收技术能够有效抑制衰落影响,提升通信质量。

摘要： AlGaN基深紫外LED由于具有高调制带宽和小芯片尺寸,在紫外光通信领域受到越来越多的关注。本研究通过改变生长AlGaN量子垒层的Al源流量,生长了三种具有不同量子垒高度的深紫外LED,研究了量子垒高度对深紫外LED光电特性和调制特性的影响。研究发现,随着量子垒高度的增加,深紫外LED的光功率出现先增加后减小的趋势,量子垒中Al组分为55%的深紫外LED的光功率相比50%和60%的深紫外LED提升了近一倍。载流子寿命则出现先减小后增大的趋势,且发光峰峰值波长逐渐蓝移。APSYS模拟表明,随着量子垒高度增加,量子垒对载流子的束缚能力增强,电子空穴波函数空间重叠增加,载流子浓度和辐射复合速率增加;但进一步增加量子垒高度又会由于电子泄露,空穴浓度降低,从而辐射复合速率降低。量子垒中Al组分为55%的深紫外LED的-3 dB带宽达到94.4 MHz,高于量子垒Al组分为50%和60%的深紫外LED。

摘要： 紫外光子可以和大气中的微粒发生散射作用从而实现非直视通信,同时具有保密性高的特点。本文设计以FPGA为发送和接收处理器核心的紫外LED通信设备。发射端FPGA使用USB串口线将电脑串口助手的信息通过I/O口输出,经过驱动电路点亮LED,接收端通过光电倍增管和信号放大电路接收信源信息和实现接口协议电平,最后回传给FPGA。实验结果表明:在外界光线不影响的条件下,该装置可以实现50米无误码的9600bps通信速率。

摘要： 紫外光子可以和大气中的微粒发生散射作用从而实现非直视通信,同时具有保密性高的特点.本文设计以FPGA为发送和接收处理器核心的紫外LED通信设备.发射端FPGA使用USB串口线将电脑串口助手的信息通过I/O口输出,经过驱动电路点亮LED,接收端通过光电倍增管和信号放大电路接收信源信息和实现接口协议电平,最后回传给FPGA.实验结果表明:在外界光线不影响的条件下,该装置可以实现50米无误码的9600bps通信速率.

摘要： 紫外光通信是利用"日盲区"紫外波段(200～280 nm)为信息载体的光通信技术,具有高局域保密性、低辐射背景噪声、可实现非视距通信等特点,在保密通信和车联网等领域具有广泛的应用前景.根据计算效率将紫外光通信散射信道模型分为解析类信道模型和概率类信道模型.重点介绍了解析类信道模型中的单阶、两阶、三阶散射模型,以及概率类信道模型中的蒙特卡洛仿真模型和蒙特卡洛积分模型,并展望了紫外光通信散射信道模型的未来研究方向.

摘要： 针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略.考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小.将近集结点区域等分为多个分区,不同分区内的UAV均按一定规则依次沿直线向所分配目标集结点航行,无多余航路能耗且互不影响.UAV间通过紫外光进行稳定的机间通信并共享已知信息实现集群内部信息共享.实验结果表明:随着分区数的增多,集群的集结时间呈阶梯型下降,阶梯高度与各分区所含UAV数目的最大值呈近似线性关系,预测碰撞概率逐渐降低接近于0,验证了所提方法的可行性和有效性.另外,根据实验结果得出的规律提出了一种依据不同需求选择最佳分区数的方法.

摘要： 紫外光通信具有直视和非直视两种通信方式,能够在复杂环境和特殊地形下运用,但大气湍流会造成信号失真、强度衰减,是影响紫外光通信可靠传输的主要因素之一.文章针对高原高寒的西藏阿里地区大气湍流影响紫外光通信可靠传输问题,使用MATLAB仿真分析了大气湍流引起的紫外光通信系统信噪比、误码率和闪烁衰减,研究了该地区大气湍流信道下对紫外光通信传输特性的影响.结果表明,实验条件下该地区早、晚大气湍流导致"日盲区"紫外光通信信噪比分别降低约29.5dB和26dB,误码率几乎无恶化,闪烁衰减不超过5.1dB,传输特性较好.

摘要： 针对当前日盲紫外光通信系统接收端半导体光电探测器对日盲紫外波段不灵敏、响应度较低等问题,提出了一种基于光谱转换以提高信号探测响应度的紫外光通信接收方案.该方案利用二种波长下转化材料(掺Sn-硅酸盐荧光玻璃1和掺荧光染料聚苯乙烯2),通过LED@270 nm激励实现了450～650 nm的可见光探测.实验结果表明,在接收端的雪崩光电二极管窗口前贴附荧光下转化材料后,它对270 nm发射光的探测响应度明显增强;在1 kHz频率调制下,掺杂Sn-硅酸盐玻璃可使探测器的接收响应度提高1.5倍;当光源调制速率低于1.8 MHz时,掺荧光染料聚苯乙烯使得雪崩光电二极管探测器的接收灵敏度提高2倍.本工作在保留紫外光通信特点的情况下,为提高其探测灵敏度提供了一个全新的研究思路和方法.

摘要： 针对紫外光大气传输理论和非直视单散射模型,分析了大气信道对紫外光通信的影响,并在不同参数条件下,对大气信道所产生的时间延迟进行了定量仿真。仿真结果表明:时间延迟随通信距离的增加而迅速增大,通信距离增加1km,时间延迟增加约2倍;时间延迟随发射和接收仰角的增加而增加,且发射仰角对时间延迟的影响大于接收仰角;时间延迟随发射束散角和接收视场角的增加而减小。因此,为减小通信系统的时间延迟,在紫外光通信系统设计时,应尽量减小系统的发射仰角和接收仰角,增加系统的发射束散角和接收视场角。

摘要： 紫外光通信是一种近距离的新保密通信技术。文中简要介绍了紫外光通信技术发展的现状，对通信系统主要参数的定义和作用进行了分析，提出了可见光抑制比、紫外光调制度、背景光抑制比以及收发响应时间的测量方法，并对测量装置的工作原理进行了介绍。

摘要： 紫外光由于具有日盲特点而使其在通信方面有着特殊的的必要性及优越性,紫外光的探测是紫外光通信和其他常用通信方式的主要区别点,介绍了几类现有的应用于日盲紫外光通信系统的日盲紫外探测器,并对其光谱响应,量子效率等特点进行了分析,得出了各类紫外探测器的适用条件,综合分析比较可知,AlGaN紫外探测器比较适合作为紫外光通信的探测器.

摘要： 依据Lambert定律对强度调制／直接探测紫外光通信系统的接收光功率计算公式进行推导，公式表明，距离平方反比衰减和大气透射比衰减是导致接收光功率随距离增大迅速衰减的主要因素，提高通信系统的传输距离只能依靠优化系统参数实现;并重点针对引起大气透射比衰减的主要因素，利用大气传输软件MODTRAN进行仿真，结果表明不同大气模型、天气条件和臭氧浓度将对大气透射比衰减产生较人影响，从而影响系统的工作距离;最终根据理论和仿真结果计算出“日盲区”分别在三类主要因素影响下的大气透射比系数的量值，为“日盲”紫外光通信系统工作距离的定量估算提供实用、有效的方法。

摘要： 根据无线紫外光通信特性,提出了一种日盲紫外光高速通信机的国产化设计方案.用紫外光进行32Kb/s～2Mb/s高速通信,关键在于能够对信号进行高比特率的编码并调制成紫外光信号,这是紫外通信区别于其他通信方式的重要特征.本文设计了紫外声光调制器对紫外光进行调制,并联使用已国产化紫外光电倍增管接收以及采用一种新的调制方式——改进的差分脉冲位置调制(IDPPM)为核心的软判决解码技术解调;并将软判决与硬判决作了比较,并将软判决时对时隙错误概率的改善做了仿真,验证其对通信改善的真实性。

摘要： 紫外光的调制与接收是紫外光通信和其他常用通信方式的主要区别点.首先简要介绍了语音紫外调制信号的调制方式,然后针对调制后的语音信号的特点,提出了由AD650和锁相环芯片74HC4046相互取长补短构成的接收和鉴频解调电路,并在紫外光通信的实际应用于中取得了非常满意的效果.

摘要： 介绍了一种利用频率加载技术实现紫外光信息传输中高速数字编码调制的方法,该方法克服了以往紫外光通信调制技术的光源激发和信息调制分离的缺点,并利用该方法实现了波特率为9600Bps的高速调制从而为紫外光通信的实用化打下了良好的基础.

摘要： 无线激光通信技术凭借其技术优势,在军事通信中有广泛的应用前景.本文介绍了无线激光通信技术的原理,并说明了其军事应用成果.

摘要： 无线激光通信技术凭借其技术优势,在军事通信中有广泛的应用前景.本文介绍了无线激光通信技术的原理,并说明了其军事应用成果.

摘要： 无线激光通信技术凭借其技术优势,在军事通信中有广泛的应用前景.本文介绍了无线激光通信技术的原理,并说明了其军事应用成果.

摘要： 本发明公开了基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法，调制方法：先定义调制信息的阶数，然后定义调制信号的编码前两位为单高脉冲“1”和单空保护时隙“0”；再比对d与2M‑1的大小关系，若d<2M‑1，信源信息先加d个信息空时隙，再加标识脉冲“10”和一个空时隙“0”，后加2M‑1‑d个空时隙；若d≥2M‑1，信源信息先加2M‑d‑1个信息空时隙，再加标识脉冲“110”和一个保护时隙，后加2M‑1+d‑2M个空时隙；解调方法：先进行光电转换，再对标识脉冲进行判断，后完成解调及解码。本发明解决了现有的OOK抗干扰能力差，功率利用率低的问题；解决了PPM存在时隙或帧同步实现难的问题；还解决了DPIM符号不定长及调制符号溢出或等待的问题。

摘要： 本发明涉及门禁认证技术领域，具体涉及基于紫外光通信的门禁认证方法、钥匙装置及门禁装置。该门禁认证方法包括：钥匙端发送包含随机位验证码信息；门禁端判断该随机位验证码信息的位数L是否处于预设位数范围内；门禁端判断排列序号是否与存储的排列序号M相一致；门禁端判断该随机验证码信息是否准确；开启门禁，并将M+L作为新的排列序号进行存储。本发明的门禁认证方法需要依次对随机位验证码的位数、随机位验证码在验证序列信息中的位置和随机验证码信息本身进行验证，安全性更高，紫外光近距离传输及可部分穿透障碍物的特性，验证过程不易被干扰，交互信息不易被复制或破解。

摘要： 本发明公开了一种紫外光通信设备和紫外光通信的方法，其中，紫外光通信设备，包括：控制和数据处理模块、调试发射模块、探测接收模块、音频模块和人机界面模块；其中控制和数据处理模块，用于将来自探测接收模块的输入数字电信号进行解码处理后，获得输出音频数据和输出指令数据，并将输出音频数据传输给音频模块、将输出指令数据传输给人机界面模块；以及将来自音频模块的输入音频数据、和人机界面模块的输入指令数据进行编码处理后，获得输出数字电信号，并将输出数字电信号传输给调试发射模块；探测接收模块，用于将输入紫外光信号转换为输入数字电信号；调试发射模块，用于将输出数字电信号转换为输出紫外光信号。

摘要： 本发明公开了一种紫外光通信方法和紫外光通信系统，属于通信技术领域。所述方法包括：发射机将获取的语音信号转换成语音编码信号，根据语音编码信号对所述调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号；将所述紫外光信号通过紫外大气通道发送给接收机。本发明通过将语音信号转换成语音编码信号，并通过语音编码信号控制紫外杀菌灯的亮暗，从而将语音信号转换为光信号，传输光信号，采用的紫外杀菌灯价格低廉，使用寿命长，实现了日盲区紫外光的通信能力。

摘要： 本发明涉及紫外光通信系统技术领域，公开了一种基于扩频通信和滑动均值滤波的紫外光通信方法。本发明提出这种基于扩频通信和滑动均值滤波的紫外光通信系统，不仅利用扩频通信使系统具有抗多种干扰的能力，特有是具有抗窄带干扰、多径干扰的能力，而且通过接收端加入滑动均值滤波器，有效滤除包括光电倍增管PMT进行光电转换和放大所产生的噪声信号、跨阻放大器TIA的暗电流输出噪声、LED驱动噪声以及太阳光背景噪声在内的多种噪声信号，极大地提高了紫外光通信系统的性能，满足了紫外光通信系统军用的保密需求和精确要求。

摘要： 本发明公开了一种基于偏振和强度的紫外光通信系统和通信方法，该系统由发射端和接收端构成，包括紫外光源、信号分解装置、光强信号加载模块、偏振信号加载模块、强度调制装置、起偏器、检偏器阵列、探测器阵列及信号处理单元；通过利用光信号的偏振特征和强度特征来同时发送信号，大幅度提高了通信速率；本发明结构简单，能够在现有基于强度调制解调的通信系统中稍加改造即可实现，能充分利用现有装置，对降低成本和节约资源起到了较好的效果。

摘要： 无人机集群的无线紫外光通信网络抗干扰容错方法，结合3Dk‑YG算法和自适应粒子群优化算法提出了抗干扰干扰的无线紫外光网络容错拓扑控制方法，在紫外光通信网络中的容错性能和抗干扰能力间求解一个最优的功率分配方案，容错方法构造的紫外光通信网络拓扑结构中每个通信节点与网络节点间都有多条不相交通信链路，通信网络节点间的链路分布均匀，且链路间抗干扰能力强，所以适用于稳定性要求较高的大规模通信网络，本发明不仅可以有效地降低整个网络的能量消耗，而且可以尽可能地保持网络的连通性，提高了无线紫外光网络数据转发的正确率以及目的节点正确还原源信息的概率，进一步提高无人机集群间的协作能力。

摘要： 本发明公开了非直视紫外光通信单散射的路径损耗模型的简化方法，具体包括以下步骤：步骤1：将非共面条件下紫外光单散射通信系统转换为数学模型；步骤2：基于数学模型，通过模型简化和数学推导将紫外光散射体进行微分切片划分，得到切片面积；然后对切片面积进行求积分，可以算得紫外光散射体在三维空间下的有效体积；步骤3：最后通过简化后的散射体的体积得到所需要的路径损耗模型。本发明非直视紫外光通信单散射的路径损耗模型的简化方法，通过合理地设计与计算，能够通过更简单的计算方法计算得更准确的散射体体积，其具有一定的实用性。

摘要： 本发明公开一种基于MIMO结构的无线紫外光通信跟踪保持方法，包括：步骤1：建立球型MIMO结构模型；步骤2：预测编队中无人机的空间坐标信息并计算当前无人机球坐标信息；步骤3：坐标信息与MIMO坐标点进行匹配，根据就近原则匹配出与MIMO模型最为接近的紫外LED；步骤4以步骤3的LED为中心点，分别寻找邻接LED，组成一个椭圆形包围圈作为LED发送序列；步骤5：调整紫外光发射功率为能够覆盖可通信邻居节点的最小功率；步骤6：发送序列依次向目标无人机节点发送光束信息进行链路通信，进行持续跟踪和保持。本发明能够实现无人机编队间两两通信链路的保持，保证在执行任务过程中稳定通信，提高信息交互的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于紫外光通信的脑电信号采集系统，包括：脑电信号采集模块，用于采集原始脑电信号；模拟前端，用于对原始脑电信号进行初步处理；微处理器，用于对模拟前端处理后的脑电信号进行调制；紫外光通信模块，其具有发射单元和接收单元；其中，发射单元连接微处理器，用于将经过微处理器调制的脑电信号转换为紫外光信号并发送出去；接收单元用于接收紫外光信号并将其还原为脑电信号。本发明采用紫外光通信方式进行信号传输，不仅避免了传统有线传输受距离和障碍物约束的问题，扩大了检测范围和距离，且弥补了现有射频通信易被窃听和干扰的缺点，提高了通信的准确性，适应于多种复杂场景。