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基于日盲紫外光通信的探测接收技术研究

作　者: 陈君洪
导　师: 杨小丽
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学
关键词: 日盲紫外光大气传输单散射模型非视线通信直接探测
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 3次
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内容摘要

紫外光通信是一种新型的大气光通信方式,它与红外光通信相比具有一些较好的优点,比如保密性好、抗干扰性能好、非视距通信。因此紫外光通信非常适用于军队特种通信。目前对日盲紫外光进行有效探测一直是紫外通信的一个难题。为了解决这个难题,论文主要做了以下几方面的工作:首先,对日盲紫外光的大气传输特性进行了分析,选定了波长为248 nm的日盲紫外光作为通信的载波。这是由于大气层的存在,来自太阳的波长小于280 nm的紫外光在到达地球表面之前就己被臭氧吸收干净,近地表面没有来自太阳光的干扰。由于紫外光的散射性很好,所以能实现特定区域范围内的非视线通信,这也是紫外光通信非常吸引人的一个地方。由于紫外光通信是通过大气散射实现的,所以紫外光的传输将受到大气湍流的影响,同时也存在多径传输效应。论文研究了大气臭氧的吸收、大气分子和气溶胶粒子的散射、多径传输效应和大气湍流效应对紫外光传输的影响。研究表明散射和大气湍流对日盲紫外光通信的影响较大。其次,以日盲紫外光的大气传输特性为基础,研究了一个简单而实用的日盲紫外光通信的非视线信道模型—单散射信道模型,包括发射机的发射仰角和光束的发散角,接收机的接收仰角和接收角。结果表明收发仰角、发射孔径角和接收角对接收信号的影响较大。最后,论文在日盲紫外光的大气传输特性和单散射信道模型的基础上,制定了紫外光通信的直接探测接收方案。并根据这个接收方案,选择了CPC天线、紫外滤光片和紫外探测器件设计了一个日盲紫外光通信的直接探测接收系统,并对其进行数值计算。计算结果表明,到达探测器的光信号能够使探测器响应。值得注意的是紫外光通信系统的建立是一个比较庞大的工程,涉及到各个学科的知识。本论文主要对日盲紫外光通信系统的接收部分进行了研究,以求找到一种实用的日盲紫外光通信的接收方式,因此还值得进一步的研究。

基于日盲紫外光通信的探测接收技术研究

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