紫外无线光通信系统研究

紫外光通信是一种极具潜力的近距离通信方式,分析了紫外光大气传输特性和系统信道模型,利用紫外光的散射特性来有实现抗干扰非视距近距离通信这一难题;以紫外LED和光电倍增管分别作为通信系统光源、光电探测器,采用脉冲编码调制和循环冗余编码方式,设计并研制了一套紫外无线光通信系统样机,实现了小角度的实时数据通信,通信速率为9.6 kbps,误码率1%以内,通信距离为5 m以内。     

紫外通信的大气传输特性模拟研究

利用大气传输模型LOWTRAN对紫外波段的大气传输特性进行了模拟研究，定量考虑了紫外通信系统工作波段的确定，分析了能见度、地理位置、气候季节、传输距离、传播方向、海拔高度和天气情况等对大气紫外透射比的影响。结果指出，紫外通信系统的工作波长应选在日盲区中心点250nm附近，季节、地域和风雨天气对日盲区紫外透射比的影响甚微．水平方向上大气紫外透射比的指数衰减规律决定了系统工作的局域性和保密性．在海拔1km内大气紫外透射比几乎不随高度变化．     

日盲紫外光高速通信机国产化研究

为用国产手段提高日盲区紫外激光机非视线方式(non-line of sight,NLOS)传输信号的高速通信性能,研制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信号;设计了一种新的调制方式—改进的差分脉冲位置调制(IDPPM)为核心的软判决解码技术,并将软判决与硬判决作了比较,同时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.用紫外光进行高速通信,关键在于能够对信号进行高比特率的编码、调制与解调,这是紫外通信区别于其他通信方式的重要特征.     

全向紫外光通信技术研究

针对国内外在全向紫外光通信理论模型研究方面的空白,以及系统的通信距离近、无法实现全向的问题,基于蒙特卡罗方法,建立全向紫外光通信的信道模型,分析接收信噪比;并基于紫外LED阵列及光电倍增管,通过对全向发射/接收天线的光学设计,采用4-PPM调制方式,建立速率为115.2 kbit/s的全向紫外散射光通信测试系统. 经过测试,接收系统的信噪比与模型仿真基本一致,实现了100 m范围内的全向通信,误码率优于1×10-5.      

紫外光通信LED阵列光源的设计

为了解决当前单个紫外LED功率较低的问题,设计了一款紫外LED阵列光源系统,对其中的相关问题进行了探讨。该系统由恒流驱动模块、大功率LED阵列模块和光学设计等组成,实验结果表明,该光源系统能发出均匀稳定的紫外光,实现了空间能量的累加,光学和散热设计效果良好,为实用化紫外光通信光源的设计提供了参考。     

紫外波长光成丝在大气中传输时的激光脉冲宽度研究

文章用数值模拟方法研究了脉冲宽度对紫外激光丝在大气中传输的影响.248 nm波长的紫外激光在空气中能够形成光丝的脉冲宽度达到4 ns,比红外波长激光的脉冲宽度高3个数量级.在大气中可以利用长达几个纳秒的紫外脉冲激光在1 TW/cm2的功率下实现长距离的激光丝传输.在适当的长脉冲宽度情况下,可以用不含时间的稳态麦克斯韦波动方程来研究激光丝传输,研究了脉冲宽度的范围.模拟计算选取3种波长,比较了激光丝在氮气中传输的情况,说明了这些激光脉宽依赖于光束的功率.     

紫外光大气传输特性的模拟研究

为进一步了解紫外光信号在的不同大气条件中的传输特性, 基于紫外光非视线传输的Monte Carlo方法的算法模型, 模拟分析了不同情况下紫外光信号在大气中的传输特性。实验结果表明, 单脉冲信号随距离的增加, 脉冲展宽和脉冲延迟效应更加明显; 在晴、 阴、 雨、 雾不同天气条件下, 雨天对传输信号的能量的衰减影响最大。     

超高速光孤子传输特性分析及数值模拟

通过数值解非线性耦合薛定谔方程,研究高速光孤子通信系统中高阶色散和偏振模色散对孤子传输的影响,并数值模拟孤子在单模光纤中的演变。研究结果表明：偏振模色散导致孤子脉冲展宽、峰值功率下降、峰值点随传输距离漂移;高阶色散和偏振模色散使孤子加速展宽、脉冲沿出现非对称的振荡结构,脉冲峰值点随传输距离的漂移而发生改变。     

“日盲区”紫外光大气散射研究

无线紫外光通信具有抗干扰能力强、非视距通信等特点,在军事通信领域应用越来越广泛。针对紫外光的大气传输特性,为下一步实现紫外光通信组网提供物理层的理论依据,研究了紫外光非视距单次散射模型,并简化模型建立了紫外光单次散射近似模型。使用近似模型分析了紫外光通信三种工作模式下的通信效果,着重探讨了定向条件下收发器不同角度对通信性能的影响,仿真结果表明,不同的收发角度对紫外光通信影响较大,其中定向条件下通信性能最好。     

星载激光对潜通信的多径效应研究

利用半解析蒙特卡罗方法计算光子在地球大气和海水中传输的多径时间扩展效应,大气和海水信道的散射相位函数采用修正Henyey-Greenstein函数,根据标准大气数据对散射和衰减系数进行加权处理.结果表明:光脉冲在地球大气和海水中传输时的多径时间扩展与卫星高度、水下深度及大气和海水的散射强度有关;水下接收信号的平均多径时间扩展可达33.4～34.9 μs,最大时间扩展可达160μs;星载激光对潜通信下行链路的多径时间扩展效应不能由大气和海水各自的多径时间扩展效应和表示.     

日盲紫外光通信系统关键器件

要谈到的紫外光通讯系统是自由空间光通讯的一种．民用的自由空间光通讯用到的一般都是红外光作为传输介质．然而,在军事领域,如果要建立一个抗截获、抗干扰、安全隐密的小范围通讯系统（方圆1．5km左右）就不能使用红外光．经过前人的不断探索和努力,发现紫外光,特别是日盲光谱波段的紫外光是一种很好的传输介质．由于空气的吸收以及在大气中的散射作用,使得紫外光有比较合适的传输距离和跨越障碍的能力．文中重点讲述的是系统的一些关键器件．     

基于紫外激光器的无线光通信系统

为了提高紫外光通信系统的通信距离,提出了基于紫外激光器的通信系统;利用光电倍增管作为光电探测器,采用循环冗余校验（CRC）进行编码,并对传统FSK调制方式进行了改进;搭建了紫外激光通信系统实验平台,对实验结果进行分析,讨论了通信距离对误码率的影响;最终在白天通信距离150 m和夜晚220 m的范围内,实现了传输速率为0.6 kb/s,误码率低于10-5的紫外激光通信系统.     

纺织品抗紫外辐射的特征参量与测量

探讨了纺织品的防紫外特性及其测试方法,研究了布料抗紫外能力与各种因素之间的关系,结合大气的紫外特性,皮肤对紫外辐射的生理反应和相应的测试方法,提出了表征布料防紫外性能的特征参量,为布料的防紫外能力标定提供依据。     

紫外辐射强度表示电晕放电特征的试验研究与分析

目前在电晕放电故障的紫外检测过程中,电晕紫外辐射强度与传输距离的关系,以及放电过程中的电光特征量之间的量化关系仍然需要进一步研究.在晴朗天气下采用CoroCAM紫外成像仪观察电晕放电,发现20几米内探测到的紫外辐射强度仅与距离平方成反比.此外,通过电光传递函数研究放电过程中的电光特征量之间的量化关系,发现同一湿度下,起晕后即使电压增大约一倍,紫外光脉冲数仍与电晕电流强度有着近似的线性比例关系,因此可以通过紫外光脉冲数来表征电晕放电强度等级.     

紫外线辐射量变化原因分析

利用菏泽市气象局2003年紫外线辐射强度历史资料数据，统计分析了紫外辐射日变化和年变化规律，总结得出臭氧、太阳高度角、大气透明度和云的变化是影响紫外辐射强度的关键因素．     

紫外线辐射量变化原因分析

利用菏泽市气象局2003年紫外线辐射强度历史资料数据,统计分析了紫外辐射日变化和年变化规律,总结得出臭氧、太阳高度角、大气透明度和云的变化是影响紫外辐射强度的关键因素.     

大气层传播因素对卫星通信的影响分析

随着时代的发展,卫星通信越来越深入到人们的生活、工作和学习中。文章基于电磁散射的理论,从降雨引起散射和吸收,降雨衰减的预测,雪、雹或雾的影响以及晴空效应和大气效应四个方面,探讨与阐述了大气层传播因素对卫星通信的影响。对宽带多媒体无线通信、宽带无线接入的个人通信、卫星系统的设计以及远程教育工程的维护有较好的参考价值。