【摘要】：無線紫外光通信可以通過大氣中氣體分子和微粒對紫外光的散射作用來傳輸信息,具有非直視通信、抗干擾能力強、低背景噪聲、保密性好和全天候工作等優(yōu)勢,在軍事領(lǐng)域及復(fù)雜環(huán)境條件下具有較好的應(yīng)用前景。但目前的紫外LED器件發(fā)射功率較低,再加之大氣復(fù)雜粒子的吸收和散射作用,使作為通信載體的紫外光傳輸距離較短。紫外光移動自組織網(wǎng)是一種應(yīng)用自由靈活,能夠有效擴大紫外光通信范圍的技術(shù)方案,因此對紫外光移動自組織網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研究,特別是對移動自組網(wǎng)節(jié)點結(jié)構(gòu)及節(jié)點間通信性能的研究具有重要意義。本文針對紫外光移動自組網(wǎng)節(jié)點通信系統(tǒng)的設(shè)計與研究開展了以下幾方面的工作:1、根據(jù)大氣對紫外光子的吸收和散射特性,分析了紫外光通信節(jié)點間的直視通信與非直視通信鏈路模型以及共面與非共面通信鏈路模型。2、基于空分復(fù)用原理設(shè)計了一種收發(fā)一體的紫外光移動自組網(wǎng)通信節(jié)點裝置,給出了通信節(jié)點間捕獲、對準(zhǔn)、跟蹤(APT)的方法,仿真分析了主從節(jié)點的捕獲時間以及節(jié)點間的通信性能,并搭建了相應(yīng)的紫外光通信實驗平臺,對仿真所得到的節(jié)點間通信性能進行了驗證。3、進行了紫外光移動自組網(wǎng)節(jié)點通信樣機系統(tǒng)研制。設(shè)計給出了以STM32為主控制器的節(jié)點通信樣機系統(tǒng)總體架構(gòu),以及相應(yīng)的系統(tǒng)硬件電路和軟件設(shè)計。4、通過系統(tǒng)樣機各模塊的調(diào)試及整體樣機通信實驗,對系統(tǒng)樣機的通信性能進行了一定的分析。通過上述工作,給出了紫外光移動自組網(wǎng)中通信節(jié)點的具體設(shè)計方案,并通過實驗對仿真結(jié)果進行了驗證,為紫外光移動自組網(wǎng)節(jié)點通信系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了理論和實驗基礎(chǔ)。最后,通過對節(jié)點通信系統(tǒng)樣機的研制和通信性能分析,進一步驗證了紫外光移動自組網(wǎng)節(jié)點通信系統(tǒng)的可行性,對紫外光移動自組網(wǎng)通信的進一步研究具有一定的實際意義。
【圖文】：

信系統(tǒng)組成數(shù)的紫外光通信系統(tǒng)主要由紫外光發(fā)射機(以下簡稱為發(fā)收機(以下簡稱為接收機)組成，其系統(tǒng)框圖如圖 2-1 所示制和編碼、光源驅(qū)動電路、紫外光源(紫外 LED 或紫外激光探測器(PMT 或 APD)、接收電路、解調(diào)和解碼、信宿圖 2-1 紫外光通信系統(tǒng)框圖-1 所示的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外很多研究所、高校和實驗圖 2-2 所示的點對點的紫外光非直視通信系統(tǒng)，發(fā)射機(息的紫外光子在大氣中傳輸，部分光子經(jīng)過一次或多次散ver, Rx)所接收。發(fā)射機 大氣信道接收機源和編碼 光源驅(qū)動電路紫外光源 信接收電路 解調(diào)紫外光探測器

23[1 3 (1 )cos ]( )16π(1+2 )RayP 參數(shù)，一般取值為 0.017，θ 表示散射角。相對于瑞利散射相函數(shù)要復(fù)雜的多，常用的表達(dá)式為2 22 3 2 2 31 1 0.5(3cos ( )4π (1 2 cos ) (1+g )iegfg g 模型參數(shù)。Hoc 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是一種多跳的、無中心的、自組織無線網(wǎng)絡(luò)，因此又自組織網(wǎng)，具有較強的抗毀滅性和機動性。如圖 2-3 所，整個網(wǎng)絡(luò)沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施，，每個節(jié)點可以自由節(jié)點共同完成，所有節(jié)點的地位相同，節(jié)點之間可以絡(luò)中有某個節(jié)點發(fā)生故障，整個通信網(wǎng)絡(luò)也能夠正�？焖佟⒆园l(fā)的建立獨立的網(wǎng)絡(luò)，可以隨時加入新節(jié)點或
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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本文編號：2591890