激光通信技術論文精選(九篇)

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第1篇：激光通信技術論文范文

就目前的網絡發現趨勢來看，網絡的綜合化、集成化、智能化和高可靠性已成為必然的發展趨勢。但是，目前基于電的時分復用方式技術已經到達瓶頸，但是光纖的可用帶寬只利用可利用的不到1%，其潛力是很大的。單就基于光路的波分復用(WDM)來講，目前的商業水平可達到270左右，研究實現的水平1000左右，理論可同時傳播360億路的電話。波分復用的在目前的研究水平上，理論極限大約是15000個波長。國外已有相關人員在一根光纖中傳輸了65536個光波，這充分說明了密集波分復用的無限可能性。我們有充分的理由相信，以后在光路方面的發展，將會使光纖通信技術更上一個臺階。

2光纖通信網絡技術業務趨勢

可以說IP技術改變了我們的生活，其依賴的光纖通信技術更可以實現我們更多的夢想。IP技術的核心是IP尋址，是基于TCP/IP協議，其中最主要的兩個協議是IP協議和TCP協議，這兩個協議保證了信息在網絡中的可靠傳輸。未來的IP業務將承載的不只有文字，更有圖像視頻，構成未來網絡的基礎，實現一種基于光纖的智能化網絡平臺，以滿足人們對網絡的不同程度的需求。以IP技術為主流的數據業務，將會是當今世界信息化的發展方向。現在幾乎已經把能否有效支持IP業務作為一項技術能否長久的標志。目前IP技術已經相當成熟，要拓展更多的IP業務，無疑需要網絡開發商創造出性價比更高的低廉傳輸成本。光纖通信技術能很好的滿足這方面的要求。因此，光纖網絡技術將會是現代IP業務發展的基礎和方向。

3光纖網絡通信技術發展方向

從30多年前光纖的問世開始，光纖的傳輸速率就在不斷的提高。有統計表明，在過去的10年中，光纖的傳輸速率提高了100倍左右。預計在未來的十年，還將再提高100倍左右。IP技術使得三網融合，包括通信網、有線電視網和計算機網絡，成為可能。這就需要更高速可靠的信息傳播途徑，因此，必須讓傳遞信息的介質能夠支持這些業務。就目前來看，互聯網的通信基本上可以分為三類：人與人，如IP電話；計算機與人，如網頁服務；計算機與計算機，如郵件。這些通信對網絡的要求也不盡相同。因此，建立一個全新透明的全光路網絡就會是此類技術發展的必由之路，我們稱之為光聯網。這不但會使傳統的互聯網業務更加可靠便捷，而且會促進一些無法預料到的新業務產生。不難想到，基于光路的波分復用(WDM)技術，將會是未來光聯網道路上的先驅。光聯網將會將會實現以下幾個基本功能：1）超高速的傳輸速率；2）靈活的網絡重組；3）網絡層的透明性，對下層網絡傳輸機制透明；3）更易的擴展性，允許網絡節點和數據量的不斷增長；4）更快速的網絡恢復速度；5）同時實現光路和應用層的聯網，使其有更健壯的物理層恢復能力。鑒于光聯網的巨大優勢和潛力，目前一些發達國家已經投入了巨大的人力、財力和物力對其進行研究和實施。光聯網將會是電聯網以后又一個互聯網的革命。這不光對我們國民經濟發展有重要意義，而且對國家的信息安全有著重要的戰略意義。我們能夠預測到，在不久的將來，隨著光纖通信網絡技術的迅速發展，人們的通信能夠朝著傳輸速率更高、信號更加穩定的方向發展，人們在各種復雜情況之下的通訊要求也能夠不斷地得以滿足。

4結語

第2篇：激光通信技術論文范文

【關鍵詞】光纖光纜技術發展

一、光纖技術發展的特點

1.網絡的發展對光纖提出新的要求

(1)擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。(2)實現超長距離傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想，目前一些公司已采用色散齊理技術，實現2000-5000km的無電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術，更大地延長光傳輸距離。(3)適應DWDM技術的運用。目前運用32×2.5Gbit/sDWDM系統，該系統對光纖的非線性指標提出了更高要求;ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)已完成，對光纖的有效面積提出相應指標，對G.655光纖的非線性特性會有改善。

2.新型光纖產品的不斷出現

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖，利用了偏振傳輸和復合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統中，很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。一些公司開發負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，簡化了色散補償方案，在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。

(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖。在城域網設計中，要考慮簡化設備、降低成本和非波分復用技術應用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統被優化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網設計，要求光纖的水峰低和具有負色散值，可抵消光源光器件的正色散，可組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，避免色散補償設計，節約成本。

(3)用于局域網的新型多模光纖。隨著局域網、用戶住地網的高速發展，大量綜合布線系統采用多模光纖代替數字電纜，多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖，是因為局域網傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%-100%，但它所配套的光器件可選用發光二極管，價格比激光管便宜，且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑，易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，因局域網發展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對此問題，有的公司進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，將帶寬的正態分布進行了調整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用。

3.光纜技術發展的特點

(1)光纜結構使用網絡環境有明確的光纖類型選擇，如干線網光纖、城域網光纖等，這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件，還有可依據的細分的標準及指標。(2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件外，與其施工和維護方法有關，必須統一考慮，配套設計。(3)光纜新材料的出現，促進了光纜結構改進，如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質自承式光纜、架空地線光纜等的采用，使光纜性能有明顯改進。

二、光纖光纜技術發展值得思考的問題

1.積極創新開發具有自主知識產權的新技術。1997年以來，國內光通信核心技術專利是90件，自主申請的有9件。作為世界第二光纜大國，應該把開發具有自主知識產權的技術，作為工作的重中之重，爭取創造更多的光纖光纜專利。

2.開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品。光纜的結構依賴于使用的環境條件和施工的具體要求，今后，光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶住地網的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術會基于，如微型光纜、吹入或漂浮安裝，及迷你型微管或小管系統的全套技術，有一系列新的變化，充分利用有限的敷設空間。目前我國創新的成份太少，在接入網、用戶住地網中，多采用一些國產的光電纜產品。

3.利用已有設備和技術，改善HYA市話電纜的相應特性，為數字業務提供更好的服務。對于已經敷設的銅電纜，只能在現有條件下，利用其特性開通數字新業務。現有的HYA電纜，雖然可開通ADSL等一些新業務，但容量有限，當ADSL數量增大到一定限度后會出現干擾問題，影響以前開通的業務。因此，對新敷設的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標要求，為將來開通更多的新業務作好準備。

第3篇：激光通信技術論文范文

摘要：本文針對光纖通信技術的發展及趨勢展開研究，分別介紹了光纖通信技術的發展歷史和現狀，以及光纖通信技術的發展趨勢，對一些先進的光纖通信技術進行了介紹。

關鍵詞：光纖通信技術發展歷史現狀發展趨勢

1、導言

目前，在實際運用中相當有前途的一種通信技術之一，即光纖通信技術已成為現代化通信非常重要的支柱。作為全球新一代信息技術革命的重要標志之一，光纖通信技術已經變為當今信息社會中各種多樣且復雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網架構的整體面貌，以現代信息社會最堅實的通信基礎的身份，向世人展現了其無限美好的發展前景。

自上世紀光纖通信技術在全球問世以來，整個的信息通訊領域發生了本質的、革命性的變革，光纖通信技術以光波作為信息傳輸的載體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因為信息傳輸頻帶比較寬，所以它的主要特點是:通信達到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優點，從而備受通信領域專業人士青睞，發展也異常迅猛。

2、光纖通信技術的發展歷史總結

近十幾年來，光纖通信技術有了長足的進展，其中的新技術也不斷被發掘，大大提高了傳統意義上的通信能力，這使得光纖通信技術在更大的范圍內得到了應用。

光纖通信技術是指把光波作為信息傳輸的載波，以光纖作為信息傳輸的媒介，將信息進行點對點發送的現代通信方式。光纖通信技術的誕生及深入發展是信息通信史上一次重要的改革。光纖通信技術從理論提出到工程領域的技術實現，再到今天高速光纖通信的實現，前后經歷了幾十年的時間。

上世紀六十年代開始的光纖通信技術最開始起源于國外，當時研制的光纖損耗高達400分貝/千米，后來，英國標準電信研究所提出，在理論上光纖損耗能夠降低到20分貝/千米，然后，日本緊接著研制出通信光纖的損耗是100分貝/千米，康寧公司基于粉末法研制出了損耗在20分貝/千米以下的石英光纖，到最近的摻鍺石英光纖的損耗降低至0.2分貝/千米，已經接近了石英光纖理論上提出的損耗極限。

由以上光纖通信技術的發展歷程，可以把光纖通信技術分為大致五個階段，即850納米波段的多模光波，到1310納米多模光纖，到1310納米單模光纖，再到1550納米單模光纖，最后是長距離進行傳輸的光纖通信技術。

3、光纖通信技術的現狀研究

(1)光纖通信技術中的波分復用技術。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區的優勢，獲得了大的帶寬資源。波分復用技術基于每一信道光波的頻率和波長不同等情況出發，把光纖的低損耗窗口規劃為許多個單獨的通信管道，并在發送端設置了波分復用器，將波長不同的信號集合到一起送入單根光纖中，再進行信息的傳輸，而接收端的波分復用器把這些承載著多種不同信號的、波長不同的光載波再進行分離。

（2)光纖通信技術中的光纖接入技術。光纖接入網技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試，它實現了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網絡和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環節，負責完成全光接入的重要任務，基于光纖寬帶的相關特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

4、光纖通信技術的發展趨勢

下面介紹在未來將會大有發展的幾種光纖通信技術，如下圖1所示。

（1）光接入網通信技術的更進一步發展。現存技術上的接入網依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統，而網絡中的光接入技術的應用使其成為了全數字化的，且高度集成的智能化網絡。

光接入網通信技術所要達到的主要目標有:最大程度的使維護費用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設備的開發和新收入的不斷增加;與本地網絡相結合，達到減少節點數目和擴大覆蓋面范圍的目的;通過光網絡的建立，為多媒體時代的到來做好準備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優勢特點。

（2）光纖通信技術中光傳輸與交換技術的融合一光接入網通信技術的后延。基于上述光接入網通訊技術的成熟發展，網絡的核心架構己經得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發展著，在交換和傳輸兩方面來講也都早已進行了好幾代的更新。光接入網技術和光輸與交換技術的融合技術，前者較后者在技術應用上有了一些技術上改進，從而也就提高了全網的往前的進一步有效發展，但此項技術相對來講仍不成熟。

（3）新一代的光纖在光纖通信技術中的應用。傳統意義上的G.652單模光纖已經在長距離且超高速的傳送網絡發展中表現出了力不從心的缺點，新一代光纖的研發己成為當今務實之需，它也構成了新一代網絡基礎設施建設工作的一個重要組成部分。在目前普遍需求的干線網和城域網的背景下，基于不同的發展需要，己經發展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。

第4篇：激光通信技術論文范文

現有1500平米演播室的燈光主控臺可以用DMX輸出口和網絡訊號輸出口功能，我們現在只使用了DMX系統，而網絡輸出口沒有使用。因此，將傳統的DMX512信號傳輸升級到網絡傳輸將變得十分必要。

2我們在研究方案的時候，本著以下的幾條原則

1）為了增加DMX通道而不增加調光臺費用我們建議通過使用現有調光臺的網絡口輸出訊號來增加演播室的DMX通道數。

2）未來提高系統性能，完善燈光控制網絡系統架構而增加專用的網絡DMX訊號轉換器。

3）在控制室和演播室柵頂各增加一臺高性能網絡交換機完成燈光網絡系統訊號傳輸的要求。

4）在系統方案中，我們要求網絡DMX訊號轉換器有至少一個網絡口，4個DMX訊號口，可以一次同時轉換4個DMX訊號。這個4個DMX訊號口應該可以設置為不同的DMX訊號通道組，以提高系統使用的靈活性。

5）新增的網絡DMX訊號轉換器應該可以通過電腦的網頁方式設置和監控，這樣可以在有限的操作人員數量的情況下加強對于每個燈光網絡設備的監控和管理能力。提高工作效率

6）此外還需增加部分DMX訊號分布放大器。

7）以上所有設備都能和原系統兼容使用。

3網絡傳輸的優勢

通過百兆網絡可以同時傳輸多達64條DMX512信號的能力，具有布線簡單、傳輸距離長、智能化設定等優勢，是未來燈光控制技術的主要發展方向。采用網絡傳輸控制信號后，將取消一級放大器，同時補充部分二級放大器數量，使得每個端口驅動一條吊桿或插座箱，這樣將大大提高信號的穩定性。采用網絡傳輸系統，將網絡/DMX512解碼器置于燈柵層上，與調光臺通過網絡進行通訊。現有的Compulite調光臺具有8192個控制通道，相當于16條DMX512信號線。配置了兩臺8口網絡/DMX512解碼器，能夠傳輸16條DMX512信號，8192個通道。每個輸出端口的起始地址可以通過網絡進行設定，每個輸出端口控制的燈具種類也可通過網絡設定。因此，網絡傳輸燈光控制信號將燈光控制變得越來越容易，越智能。使得復雜的燈光系統變得簡單可靠，采用網絡傳輸后將能夠充分發揮該調光臺的強大功能。

4網絡硬件構成

該演播室已經具備的初步的燈光網絡結構，各調光臺之間通過網絡實現的實時跟蹤熱備份，網絡交換機已經就位。利用現有的網絡交換機，在燈柵層放置的網絡解碼器通過網線與交換機連接，即可實現星型連接的燈光網絡傳輸架構。

1）設備方面我們采用的是型號是LT-8ID的網絡交換機。它具有DMX數字信號的放大及分配功能，一路輸入八路輸出，輸入與輸出之間采用光電隔離，防止系統各個設備之間的高壓反沖，保護系統不受損壞。它要求的工作環境濕度：0℃～45℃，濕度：25℃相對濕度大于90%，大氣壓力小于106KP，主要功能有：DMX數字信號放大及分配，輸入與輸出光電隔離防止高壓反沖，一路輸入八路輸出，每路輸出信號隔離，DMX信號指示的功能。

2）此次工程共用了8個DMX網絡節點交換機。DMX網絡節點交換機共有3種主要型號：2、4、8個DMX端口，每個端口均可以設置為DMX輸出或輸入。支持10/100M以太網，支持ArtNet和sACN網絡協議，可以通過網絡流覽器進行全面的功能設置，也可以通過前面板的旋鈕進行快速的基本功能設置，網絡節點的狀態和地址，DMX的設定，都可以在網頁和內置彩色TFLCD上顯示。可以選擇4個DMX刷新速度，最高可以達到44HZ，DMX端口可經由用戶設置輸出0-255之間的任何一個DMX512數據段，提高整個系統靈活性，輸入口和輸出口可以隨意設置。

3）當前的燈光網絡系統結合了先進計算機和先進專業燈光技術的雙重特點，相對傳統的數字燈光系統技術增加了復雜性。SND系統采用網面顯示技術，將大量的設備信息和系統信息都集成在一個漂亮的網頁上，簡化了操作人員的使用難度，方便操作人員輕松地設置每個設備，并監控了整個系統的狀況。

5結語

第5篇：激光通信技術論文范文

你的天方夜譚，我來成全

23年前，34歲的譚立英在北京圖書館查閱資料，準備她的碩士畢業論文。查閱了上千篇資料后，有關衛星激光通信的數據讓她眼前一亮――衛星與衛星間、衛星與地面間用“光”連接起來，可以形成空間的信息高速公路。要是能在浩瀚空間建立一個無線光網絡，實時進行高速信息傳輸，這將是一件多么了不起的事情啊！

這個想法令譚立英興奮不已，可當她著手去做這件事情時，難度大于想象。彼時，她是哈爾濱工業大學物理系的教師，一個5歲孩子的媽媽，每天一邊上課，一邊做碩士論文，還要照顧孩子。丈夫加同事馬晶遠在日內瓦深造。在當時那個年代，衛星微波通信還不成熟，更不要說是衛星激光通信，幾乎所有的人都認為譚立英的想法是天方夜譚，包括譚立英當時的導師。

導師勸她：“方向雖好，但難度太大了，難以畢業。你要堅持做這個，碩士論文所需的研究費用還要你自己解決。”譚立英點點頭，說：“會想到辦法的。”其實，她一點辦法都沒有，她只是怕絲毫猶豫都會讓心中燃燒的激情之火熄滅。她34歲了，不想在這個能有所成就的年紀里，提前老氣橫秋。

譚立英沒有想到，為了她的項目，丈夫提前回國。他把家里所有存款取出來，一共不到2萬元，對她說：“沒經費，我們就用家里的錢，我陪著你一起干。”

久別重逢，夫妻倆的卿卿我我就是通宵地討論那片科學的空白之地。5歲的女兒聽得厭煩了，嫉妒地對爸爸說：“你都有一年多沒看到我了，我還是沒有你們的課題重要，我真想變成天上的衛星，讓你們天天研究研究我。”女兒的話，把夫妻倆逗笑了。譚立英親親女兒，牽牽丈夫的手，看看窗外的夜空，想想自己即將要做的連結天與地的事情，她的幸福神圣而隱秘。

連接天地的幸福，神圣隱秘

創業之初的日子無比艱難。他們的實驗室設在一間地下室里，潮氣重，所有的紙質材料因浸入了潮氣而變得綿軟，難以翻閱。馬晶放了一個除濕機，每天都能抽出三箱水來。

家里的積蓄和微薄的工資是全部科研經費，譚立英不得不算計著花。為了節省費用，譚立英出門能步行絕不坐公交，坐火車也只買硬座，餐桌上長年是白菜土豆。女兒三番兩次抗議后，每周的土豆燉白菜里可以出現幾片肥瘦相間的肉，算是改善了伙食。以至于女兒說：“在咱們家，實驗是親生的，我是馬路上撿來的。”

盡管如此，困難依然接踵而至。建立理論模型需要實驗測試驗證，沒有經費就沒有最基本的實驗設備，初步的原理驗證無法進行。一天，馬晶略帶得意地安慰妻子：“咱們的儀器有了。”他賣起關子說，這是個秘密。

兩天后，馬晶神秘地把妻子帶到實驗室。拉開實驗室門的一剎那，譚立英驚呆了――地上擺了一堆破爛。馬晶如數家珍：“這是教學實驗室報廢的儀器，有些修一修興許能用。”譚立英半信半疑。之后的幾天，夫妻倆在實驗室忙活開了。他們首先將這些破爛整理歸類，湊成了幾件“整尸”，然后“解剖”“移植”“再造”“重組”，它們重新變成了實驗設備。七天之后，實驗設備開始集體工作，半個月后，他們完成了測試驗證。譚立英獲得了有效的發射測試數據，完成了她的畢業論文。

論文寫下最后一個句號時，譚立英不得不為當天的晚餐發愁――研究已經花光了家中全部的積蓄，晚餐在哪里都成了問題。為了安慰女兒，馬晶對女兒說：“媽媽的論文完成了，這是個非常值得祝賀的日子，按照行規，今天得吃白水煮面，意味著萬事順順利利。”一家三口用開水干杯，以白水煮面條充饑。

當晚，女兒睡后，馬晶對譚立英說：“研究衛星激光通信是一個從無到有的工作，以后還會有更多的困難，你要做好思想準備。你只要記住一條，我一直在你身邊，你不是一個人。”

譚立英看看熟睡的女兒，滿心愧疚。馬晶拍拍她的肩膀，說：“她會理解的，你應該想到這個過程本身對她就是一種富養。”

有種浪漫，身心相伴

1995年，“彈盡糧絕”的秋天，譚立英帶著碩士論文和幾十袋方便面住進了北京阜成路8號航天部招待所。倔強的她要給這個研究項目跑出一筆經費來。

跑經費的日子也是譚立英哭得最多的日子。碰壁是常有的事情，冷言冷語也是常聽的，很多時候譚立英轉身出門時，淚水就滴在了衣襟上。作為一個知識分子，她的自尊不允許她在別人面前以眼淚獲得支持。每一次，當眼淚于人前奪眶而出時，她都借口去衛生間，哭夠了，再回來繼續陳述她的研究。

沒有任何門路的譚立英完全是用研究熱情打動了航天部的工作人員。幾乎每一個看了她論文的人都會驚奇地問：“是誰支持你做衛星激光通信研究的？”“我丈夫。我們沒有項目經費支持，是拿自己家里錢做的。”

陳芳允院士――中國衛星測量、控制技術的奠基人之一，“兩彈一星功勛獎章”獲得者，863計劃的倡導者之一，讀了譚立英的畢業論文，了解了他們所做的工作之后，激動地說：“你們做得非常好！國家需要衛星激光通信，也一定會支持你們的研究工作。希望你們能繼續做下去，不要有任何顧慮。”此后，馬晶和譚立英陸續獲得了來自哈爾濱工業大學和航天五院的科研基金，建立了團隊，研究工作也逐步進入正軌。

試驗進入收尾階段時，由于估計不足，科研經費又一次出現了短缺。大家自帶行李，擠進了租來的簡易房。馬晶、譚立英把家里的電視機、窗簾、大米、土豆等一股腦地搬進了這個“新家”。所有研究人員每天中午只吃6元的盒飯。到了晚上，譚立英又變身為廚師，她拿出科研精神鉆研廚藝，每天不重樣地為大家做上一頓像樣的飯菜。

2011年10月25日，讓譚立英夫婦銘記一生的日子，那是中國首次星地激光鏈路雙向捕獲跟蹤試驗成功的日子。試驗現場的大屏幕上，“海洋二號”衛星以時速2萬余千米的速度疾馳而來，它經過試驗區域的時間只有幾分鐘。衛星光信號與地面光信號準確對準，實現了快速雙向捕獲、鏈接并跟蹤。

11秒！地面終端就成功捕獲到星上終端發出的光信號。這一刻，譚立英期盼了太久。馬晶說，20年，比他想象的時間還要短些，他甚至做好了打30年或者50年持久戰的準備。

這次試驗的成功是中國衛星通信技術發展史上的一個里程碑。它標志著中國在空間高速信息傳輸這一航天高技術尖端領域走在了世界發展前列。這也是世界上首次星地直接探測高速激光通信鏈路新技術試驗取得圓滿成功。這為在空中搭建無線光網做好了準備。

第6篇：激光通信技術論文范文

【關鍵詞】可見光通信;傳空脈雙頭沖間隔調制;脈沖間隔調制;系統設計

目前，室內可見光通信是光無線通信的研究焦點，它以大功率白光LED為光源，發送肉眼不可見的閃爍信號來保證正常通信。通信應用的調制解調方式也就成為了通信的關鍵技術。目前，光無線通信一般應用的調制方式有：脈沖位置調制、開關鍵控調制、數字脈沖間隔調制。其中數字脈沖間隔調制與脈沖位置調制相比較，它顯著縮小了符號長度，而且增強了傳輸容量和頻帶利用率，并且無需同步，信號帶寬的利用率也比較高。

1.SDH-PIM的原理

傳空雙頭脈沖間隔調制（SDH-PIM）的原理就是把1個m位二進制數據流映射為2（m-1）+2個時隙的信號，調制手段是由2種不同的引導，其后跟著間隔信息，而且間隔信號為傳空信號，由此被稱作傳空雙頭脈沖間隔調制。頭信號由傳空和高電平信號組合而成，寬度是2Ts，它的類型決定了位置信息。假設k為m 是由二進制數據表示的十進制數，如果k小于2（m-1），頭信號被定義成H1，頭信號的傳空號寬度是Ts/2，高電平的寬度則為3Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為kTs;如果k大于或等于2（m-1），頭信號是H2，頭信號的傳空號寬度是3Ts/2，高電平寬度則為Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為（2m-1-k）。不管是以哪種頭信號為引導，傳輸間隔的空號終結后會傳輸給高電平，符號的長度固定是2（m-1）+2。正是依靠頭信號的這種特點，因此能夠編程找到1個完整的SDH-PIM 符號而且不需要提取位同步和符號同步信號。頭信號除此外還隱藏了位置信息，這個對接收裝置的要求相比而言會較高。室內可見光通信應用LED作光源而且兼顧了照明的功能，SDH-PIM舍去了激光通信應用的冗余保護時隙，因此，這有利于增強信息的傳輸速率。

2.系統的總體設計

通信系統的調制解調的硬件實現形式有多種多樣，既可以采用單片機來實現，也可以采用DSP來實現。

本系統硬件主要依靠SDH-PIM 調制發送模塊與SDH-PIM接收解調模塊組成，如圖2所示。SDH-PIM調制發送模塊由發送濾波器模塊、LED驅動模塊和編碼器模塊三部分組成。SDH-PIM 接收模塊由自動增益系統、前置放大器、譯碼器和判決器四部分組成。

首先，編碼器、譯碼器為系統的核心裝置，是采用Altera公司的EP2C5T144C器件來完成的。

其次，因為接收信號和LED的距離的平方為反比，接收機獲得的信號強弱變化比較大，當接收機的增益不發生變化，那么信號太強時會使接收機逐漸飽和，信號太弱時則會丟失脈沖，還有抽樣判決時，隨著接收脈沖的強弱變化大而導致誤判。

因此，系統設定了自動增益的控制裝置來增強系統可靠性。另外，論文只考慮直射信道這種通信手段。

3.系統的軟件設計

3.1 調制編碼

系統軟件依靠VHDL語言編程來實現，SDH-PIM調制編碼的流程如圖3所示。編碼器把晶體振蕩器分頻得到了周期T=Ts/2的時鐘，編程應用Mealy型的有限狀態機，時鐘的作用為生產20個狀態，前4個狀態用處在于發送頭信號，后面16個狀態則用于傳播空號和脈沖間隔數，還有空信號結束后的高電平數。先把二進制數據流編譯為十進制數k，并和2（m-1）進行比較，適合k

3.2 解調譯碼

解調時必須考慮以下4個問題：

1）時鐘問題。因為SDH-PIM符號使用的時鐘周期為Ts/2，是為了能夠方便判別頭信號和脈沖間隔，解調譯碼時使用統一的時鐘，而且時鐘周期是調制器時鐘的1/10甚至更短。

2）解調譯碼時使用計數器對頭信號的傳空部分進行計數，并依據計數值去判別頭信號是H1或者是H2。

3）依靠對脈沖間隔計數值來確認所傳輸的二進制符號。當頭信號為H1時，頭信號和傳空信號的計數值可以確認為二進制值。如果頭信號是H2，那么可以間接求出二進制值。

4）因為計數脈沖的頻率為發送信號時鐘頻率的10倍，所以在計數過程中會有計數誤差，因此在依據計數值進行判別信號時，應當考慮1個范圍來確認信號的類型。例如，當解調譯碼時，頭信號H1、H2的空信號的寬度分別是20us、40us，傳空信息信號的寬度是60us，如果使用的時鐘周期是1us，計數值介于（19，21），（39，41），（59，61）范圍時能夠作相應的判決，解調的關鍵依賴于找出頭信號，當編碼時，頭信號的空信號寬度與位置信號相比要窄。先使接收的信號取反，再通過計數器對脈沖進行計數，依靠計數值去判別頭信號或者位置信號。當發現頭信號時，就會產生計數，使信號對脈沖間隔進行計數，減去掉頭信號中的高電平的寬度計數值，就能夠確定二進制值，以此達到解調譯碼的目的。

4.小結

本文提出的基于現場可編程陣列FPGA 室內可見光調制以及解調系統，它使用SDH-PIM 對基帶信號實行調制、解調，這種調制方式的最大特點就是解調時不需要位同步信號和符號同步信號，這種特點將系統解調譯碼更加便捷，也能增強調制速率。實驗結果證明該調制解調系統實現了預期要求，對該調制解調方法的研究也有一定的參考價值。

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