一种中继传输紫外光通信信号系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中继传输紫外光通信信号系统，该系统包括一个主机和若干个具有中继传送功能的副机，所述副机包括中间副机和目的副机，主机与副机之间采用点对多点或点对点的半双工通信链路、副机与副机之间采用点对点的半双工通信链路。本实用新型专利技术借助中间副机中继功能实现自组局域网络多跳远程通信，该系统体积小、重量轻、功耗低、投资少、抗干扰性强、保密性高、开通方便，可用于非视距通信等特点，便于单兵携带，适合于小分队通信。

【技术实现步骤摘要】
一种中继传输紫外光通信信号系统
本技术属于通信
，具体地说，涉及一种中继传输紫外光通信信号系统。
技术介绍
目前国内外无线通信的成熟技术，主要还是采用无线电通信和无线激光通信，两者各有优势，但又存在不足：无线电通信方式的频谱资源重叠占用现象严重，易受强电磁波辐射干扰，保密性较低，其发射的电磁波可在较远的地方监听、干扰、探测。无线激光通信方式虽具有较强的通信抗干扰性及保密性，但由于激光是沿直线传播的，不能跨越障碍物进行通信，因此不适合在复杂地形环境中使用。常规的无线通信系统对于不在通信范围之内的节点通信，通常自组局域网，采用车载台或者基地转发台做为中继设备来扩大通信覆盖范围，这些中继设备庞大、复杂、投资高、机动灵活性差，不适应军事、安全通信需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种中继传输紫外光通信信号系统，借助中间副机中继功能实现自组局域网络多跳远程通信，解决了紫外光单级通信距离半径有限的问题。其具体技术方案为：一种中继传输紫外光通信信号系统，包括一个主机和若干个具有中继传送功能的副机，所述副机包括中间副机和目的副机，主机与副机之间采用点对多点或点对点的半双工通信链路、副机与副机之间采用点对点的半双工通信链路。主机与副机均由中继管理单元、发射单元、接收单元、电源管理单元组成。优选地，所述中继管理单元均由以ARM为主处理器、FPGA为从处理器，RTC时钟源、拨码开关、对外接口组成。ARM模块是整个中继管理单元的核心模块，负责处理和协调各个模块之间的工作，通过ARM实现信息处理流程、信息中继、路由建立、时钟同步、数字信息整理、解调、解码、编码、组装等。FPGA模块负责信息缓存、分时提取、信息调制，控制接收、发射单元信息的传输。RTC时钟源提供本机收发报文的定时时间，拨码开关用于状态(输出波特率、地址、时钟同步等)设置，对外接口带有调试、蓝牙、WLAN、USB等人机交互接口。优选地，所述的发射单元由光电耦合器、高速开关、定制阵列紫外LED光源模块组成。光电耦合器是将调制后的直流脉冲信号耦合到紫外LED驱动基准电源上，高速开关调节定制阵列紫外LED光源模块的发射时序，定制阵列紫外LED光源模块发射耦合了直流脉冲信号的紫外光。优选地，所述接收单元由光学集光器、自制紫外光探测器、可变增益放大器、带通滤波器、数模转换模块、对外接口组成。微弱紫外光经光学集光器收集，自制紫外光探测器检测，光电信号转换，去除直流偏置信号，可变增益放大器放大、带通滤波器除去杂散光，模数转换，对外接口带有WIFI、蓝牙、USB等人机交互接口。优选地，所述电源管理单元由高能量锂离子电池、直流调压器、充电接口组成。高能量锂离子电池具有供电、充电功能，电池电源经直流调压器调压，一部分调压后直流电作为阵列紫外LED发射光的驱动基准电源，一部分降压后3.3V直流电供各单元硬件电路板使用电源。充电接口与外电源实现电能补充。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术借助中间副机中继实现自组局域网络多跳远程通信，克服了紫外光单级通信距离半径有限的问题，该系统体积小、重量轻、功耗低、投资少、抗干扰性强、保密性高、开通方便，可用于非视距通信等特点，便于单兵携带，适合于安全、救灾、消防、军事等领域小分队通信。附图说明图1一种中继传输紫外光通信信号系统示意图；图2副机架构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方案对本技术的技术作进一步详细地说明。本技术提供了一种中继传输紫外光通信信号系统，该系统包括一个主机和若干个具有中继传送功能的副机，所述副机包括中间副机和目的副机。主机与副机之间采用点对多点或点对点的半双工通信链路，副机与副机之间采用点对点的半双工通信链路。借助中间副机中继功能实现自组局域网络多跳远程通信。(见图1)主机或副机均由中继管理单元、发射单元、接收单元、电源管理单元组成，所述的主机或副机中继管理单元均由ARM为主处理模块，FPGA为从处理模块、时钟模块、拨码开关、对外接口模块组成。ARM采用是S3C2410ARM核心模块，FPGA主要由芯片EPISI0组成，RTC时钟采用芯片S29CL80D，拨码开关采用OOK调制技术，对外接口包括USB接口、调试串口、蓝牙接口、WLAN接口，ARM与FPGA之间通过数据总线、地址总线进行通信。所述的主机或副机发射单元由光电耦合器、高速开关、定制阵列紫外LED光源模块组成。阵列紫外LED光源模块是紫外光发射的核心。所述的主机或副机接收单元由光学集光器(由透镜和SB-AF紫外滤光片组成的)、自制紫外光探测器、可变增益放大器、带通滤波器、数模转换模块、外联接口(wifi接口、蓝牙接口、USB接口)组成。所述的主机或副机电源管理单元由高能量锂离子电池、直流调压器、充电接口组成，具有供充电功能。(见图2)实施方案是通过1个主机与10个副机(6个中间副机+4个目的副机)组成一种主从结构局域网络的中继紫外光通信信号模拟系统，主机与副机之间采用点对多点的半双工通信链路，副机之间采用点对点的半双工通信链路。场域位置为野外，通信方式为非视距，采用自设定制36只260nm阵列紫外LED光源，封装镜面为球型镜面，输入功率3.6w，光发射功率大于10.8mw，发射角为20°，最长传输距离100m。自制的紫外光LED探测器为接收端光电检测器，接收视场为120°，光信号调制方式为OOK，通信速率4.8kbps，主机与副机采用数字信号通信。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，本技术的保护范围不限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中继传输紫外光通信信号系统，其特征在于，包括一个主机和若干个具有中继传送功能的副机，所述副机包括中间副机和目的副机，主机与副机之间采用点对多点或点对点的半双工通信链路、副机与副机之间采用点对点的半双工通信链路；借助中间副机中继功能实现自组局域网络多跳远程通信；主机与副机均由中继管理单元、发射单元、接收单元、电源管理单元组成。

【技术特征摘要】
1.一种中继传输紫外光通信信号系统，其特征在于，包括一个主机和若干个具有中继传送功能的副机，所述副机包括中间副机和目的副机，主机与副机之间采用点对多点或点对点的半双工通信链路、副机与副机之间采用点对点的半双工通信链路；借助中间副机中继功能实现自组局域网络多跳远程通信；主机与副机均由中继管理单元、发射单元、接收单元、电源管理单元组成。2.根据权利要求1所述的中继传输紫外光通信信号系统，其特征在于，所述中继管理单元均由以ARM为主处理器、FPGA为从处理器，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕斌如，吕志勤，黄臻，吕强，
申请(专利权)人：武汉博思创信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42