1 陆军工程大学通信士官学校, 重庆 400035
2 中国科学院国家天文台, 北京 100101
3 中国人民解放军78092部队, 四川 成都 610036
针对起伏地形环境下紫外光非直视通信路径损耗大、站点选址难的问题,提出了基于数字高程模型(DEM)的紫外光非直视传输的最佳收、发仰角求解方法。依托紫外光非直视单次散射模型,研究了路径损耗与收、发仰角之间的关系。针对不同地形原始DEM数据,通过插值提高分辨率,并提出了切线传输方案。采用顺序遍历法对收、发端位置及仰角变化对通信系统路径损耗的影响进行了研究。仿真结果表明,路径损耗在[10°,80°]收、发仰角区间内为增函数。在使用反距离加权插值法提高数据分辨率后,路径损耗值相较原始数据分别降低了0.014 dB、0.043 dB和0.385 dB。当按切线传输方案布设时,通信系统路径损耗值最小,设计的仿真程序可为收、发端站点科学布设提供支持。
光通信 紫外光 单次散射模型 起伏地形 路径损耗
1 陆军工程大学通信士官学校，重庆 400035
2 中国科学院国家天文台，北京 100101
3 中国人民解放军78092部队，四川 成都 610036
提出一种改进自适应粒子群算法并将其应用于大气光学湍流廓线模式的拟合研究。为提高粒子群算法的寻优速度，避免陷入局部最优，提出一种改进的自适应粒子群算法。采用当前粒子与全局最优位置的距离来调控惯性权重系数，进行非线性自适应变化；采取对称线性变化思想设计自我学习因子和社会学习因子，实现了各阶段寻优重点的自适应改变。把改进的自适应粒子群算法引入到求解阿里地区广义Hufnagel-Valley湍流模式中，拟合得到该地区早晚和四季的湍流模式廓线。仿真表明，本文算法的判定系数均在0.997以上，这与探空获得的统计平均廓线保持一致。对比其他自适应粒子群算法，本文算法的收敛精度基本一致但速度更快。本研究为基于Hufnagel-Valley湍流廓线模式拟合提供了新方法。
大气光学 大气折射率结构常数 湍流廓线模式 改进的粒子群优化算法 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0501002
为了验证数字脉冲间隔调制(DPIM)在紫外光通信中应用的可行性, 设计了基于FPGA的DPIM调制和解调系统。调制过程在锁存器的控制下, 将串并转换后的数据输入比较器, 并与计数值相比较产生DPIM调制信号; 在解调端, 利用计数器检测相邻光脉冲间的空时隙数, 在锁存器的控制下, 恢复得到原始数据。以16-DPIM为例, 随机输入一组串行二进制数据, 经过调制系统得到了16-DPIM信号; 同样随机输入一个16-DPIM调制信号, 通过解调系统恢复得到了原始数据。并在此基础上提出了一种新型的双幅度、定长DPIM调制方式, 能更好地弥补DPIM符号长度不固定的缺陷。
紫外光通信 数字脉冲间隔调制 现场可编程门阵列 位同步 改进研究 UV communication DPIM FPGA bit synchronization improvement research
针对数字脉冲间隔调制(DPIM)存在的问题和性能方面的不足，提出了一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制(DAFDPIM)方式，对其调制结构进行了详细阐述，讨论了发射功率、带宽需求、传输容量和差错性能等问题，并与其他几种DPIM 的改进方式进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明：这种新型的DAFDPIM 方式能实现性能方面较好的平衡，并解决了DPIM 符号长度不固定的问题，在无线光通信系统中具有一定的应用前景。
光通信 双幅度定长脉冲间隔调制 性能分析 发射功率 带宽需求 误时隙率 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090602
紫外光非视距通信是一种新型的无线光通讯形式, 近年来受到各**强国越来越广泛的关注。详细分析了启闭键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的编码结构, 然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明, DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求, 并且解调对同步要求较低, 实现更简易, 并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势, DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。
紫外光通信 调制方式 UV communication modulation mode PPM pulse position modulation (PPM) differential pulse position modulation (DPPM) DPPM digital pulse interval modulation (DPIM) DPIM
分析了启闭键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)的编码结构，然后从带宽需求、平均发射功率、传输容量和差错性能等方面对各种调制方式进行了仿真对比。结果表明，DPIM调制比PPM具有更高的传输容量和更少的带宽需求，并且解调对同步要求较低，实现更简易，并结合紫外LED阵列将作为今后实用化紫外光源的发展趋势，DPIM调制在未来紫外光通信系统的应用中将具有更大的优势。
紫外光通信 调制方式 启闭键控调制 脉冲位置调制 差分脉冲位置调制 数字脉冲间隔调制 UV communication modulation scheme on-off keying pulse position modulation differential pulse position modulation digital pulse interval modulation
1 重庆通信学院, 重庆 400035
2 成都军区通信训练大队, 四川 成都 610500
利用蒙特卡罗方法对紫外光非视距传输过程进行了模拟, 讨论了传输过程中固体角的确定, 仿真分析了系统的角度设置对传输损耗的影响。结果表明, 增大收发仰角可以降低系统的传输损耗, 并且小角度集中发射与大视场角接收可以降低系统的传输损耗。
紫外光通信 非视距多次散射 蒙特卡罗 UV communication non-line-of-sight multiple scattering Monte Carlo
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
2 解放军重庆通信学院,重庆,400035
自由空间紫外光通讯技术基于紫外线日盲特性,相对无线通讯技术具有灵活、难以截获、抗干扰性强等诸多特点,并具备一定的非视距通讯能力,在**通讯领域有着巨大的优越性.应用调频技术实现对电光信号的调制转换,再通过接收频率变换的紫外光信号,并进行光电转换和频压转换,还原出原始信号.采用该技术研制出的紫外光的通讯系统,传输速率达到1 200 bit/s,误码率小于0.1%,可实现信息的有效传输,传输速率接近国外先进水平.
自由空间光通信 紫外通讯 调频 光电倍增管
1 重庆大学,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
2 淮南师范学院,物理系,安徽,淮南,232001
在嵌入式uClinux无线网络传感系统中,为快速访问系统的外部设备,加快系统外部硬件设备的调试,提出了直接物理地址的外部设备访问方式.针对编写设备驱动方式所耗时间长、要求高且源代码复杂的缺点,根据uClinux存储管理和空间地址分配机制,修改uClinux的启动代码完成了外部设备的寄存器在内存地址的映像.提出了两类直接物理地址访问函数,提供了无线网络传感系统中外部设备的操作方法.在基于uClinux的无线网络传感器系统的实验中,通过对编码器W99200F的寄存器的读写访问,证明了直接物理地址方式对外部设备访问的正确性.最后对比分析了设备驱动方式和直接物理地址方式的性能,得出结论:在嵌入式uClinux无线网络传感器系统中完成外部设备访问,采用直接物理地址的访问方式可以节约时间、减少代码长度、方便测试外设备、提高开发效率.
无线传感器网络 设备 访问 uClinux
重庆大学,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
无线远程图像监控是未来监控系统的主要发展方向,该类系统需要一个良好的开发平台.提出了一种采用冷火嵌入式处理器MCF5272作为MCU的远程图像监控系统,操作系统采用uClinux.该系统能通过GSM通讯网络,将事发现场的图像/视频传输至监控中心,文中给出了具体的软硬件设计和实现原理.
远程监控 无线 嵌入式 uCLinux
