紫外光非視距通信是建立在紫外光特有的大氣散射特性基礎(chǔ)上的新型通信方式。由于近年來光電器件性能不斷提升,這種通信方式受到了廣泛地關(guān)注。紫外光通信保密性高,可用于復雜環(huán)境下的保密通信,比如車隊保密網(wǎng)路組建、坦克車保密編隊網(wǎng)絡(luò)、城市樓宇間保密信息傳遞等方面。 本課題建立在紫外光非視距通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上,實現(xiàn)紫外光非視距通信信道估計,并配合上信道均衡、信道編解碼以及調(diào)制解調(diào)模塊,實現(xiàn)紫外光通信接收機系統(tǒng)。結(jié)合無線通信的諸多關(guān)鍵技術(shù),如信道估計中訓練序列,信道均衡中的LMS均衡,以及最大似然判決,可以極大降低紫外光由于通過復雜大氣傳輸帶來的系統(tǒng)性能損耗,降低誤碼率,提升紫外光非視距通信的性能。結(jié)合課題組現(xiàn)有樣機,研究了紫外光非視距通信信道估計算法,并搭建實現(xiàn)LMS信道估計算法的軟硬件平臺,降低了誤碼率和提升了系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)速率。 本課題前期通過文獻調(diào)研和分析,對紫外光散射特性,紫外光在大氣信道中的傳輸特性,以及整個紫外光非視距通信系統(tǒng)有清晰的認識,并對國內(nèi)外該方向的研究情況做了梳理。然后,通過參考紫外光大氣單散射模型,對紫外無線信道的數(shù)學模型分析和研究,進一步得出了紫外光系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)。接著,對無線通信中常用的各種信道估計算法做了系統(tǒng)而深入的分析,比較了各種算法的優(yōu)劣,結(jié)合得出的紫外光無線通信信道脈沖響應(yīng),在理論和仿真分析中得出了信道估計算法在紫外光非視距通信系統(tǒng)中的性能。在基于LMS算法的信道估計算法實現(xiàn)中,對傳輸數(shù)據(jù)進行了適合于紫外光無線通信系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計,利用了巴克碼作為幀的同步識別,Gold序列作為訓練序列。最后,結(jié)合目前的樣機,使用了TI公司的浮點型高性能DSP TMS320C6713作為主控芯片硬件平臺,實時實現(xiàn)了信道估計的算法,并對整個紫外光通信系統(tǒng)進行了實驗,實現(xiàn)了降低系統(tǒng)誤碼率的要求,紫外光非視距通信系統(tǒng)傳輸性能得到提升。
【學位單位】：中國科學院研究生院（空間科學與應(yīng)用研究中心）
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2011
【中圖分類】：TN929.1;TP368.12
【部分圖文】：

紫外光通信用于城市間建筑物通信

紫外光通信用于野外的無線局域網(wǎng)

如圖 1-5 所示。圖1-4 紫外光通信組建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 圖1-5 坦克車隊之間的紫外保密網(wǎng)內(nèi)通信從以上幾個方面可以看出，紫外非視距通信最大的優(yōu)勢在于保密性能好，這也是美軍支持眾多美國著名高校和實驗室從事該領(lǐng)域研究的根源所在。無論在戰(zhàn)時還是平時的應(yīng)急情況下，紫外光非視距通信對軍方都有用武之地，因為紫外光非視距通信高保密性保證了紫外光通信系統(tǒng)比無線電通信更高的安全性能。至于坦克車隊利用紫外光來通信的前景也是樂觀的，坦克車隊的靈活性需要高可靠和高度安全的通信方式作為支撐。在坦克車隊中，每輛坦克上安裝上一套專用的紫外光非視距通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)小范圍內(nèi)的野外紫外局域網(wǎng)。指揮與協(xié)同作戰(zhàn)能力大大提高，保證了信息化條件下的應(yīng)對突發(fā)事件能力。這樣裝備下的坦克車隊，使得以前單一作戰(zhàn)單元變成團體作戰(zhàn)單位，通過算法與調(diào)度，可以保護信號傳輸不被敵方獲取
【引證文獻】

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1 趙明宇;紫外光通信大氣傳輸特性和調(diào)制技術(shù)研究[D];北京郵電大學;2013年

本文編號：2862517