旋转环境下无线激光通信系统的设计与验证

1

作者 王星杰 李谦 +2 位作者 樊磊 张磊 谭秋林 《光通信技术》 北大核心 2025年第4期60-63,共4页

为解决航空发动机转子部件在高速旋转工况下的非接触信号传输难题,设计了一种旋转环境下的无线激光通信系统。该系统采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)与PIN光电二极管构建光通信链路,通过现场可编程门阵列(FPGA)主控模块协调MAX3656驱动... 为解决航空发动机转子部件在高速旋转工况下的非接触信号传输难题,设计了一种旋转环境下的无线激光通信系统。该系统采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)与PIN光电二极管构建光通信链路,通过现场可编程门阵列(FPGA)主控模块协调MAX3656驱动芯片和MAX3760/MAX3762放大电路,实现电/光/电信号的高效转换与处理;结合自主开发的上位机软件,完成数据的实时解析与显示。实验结果表明:系统在20 cm传输距离下可实现100 Mb/s的稳定数据传输,功耗仅为3.45 W,且输入信号频率小于等于100 MHz时无波形失真,上位机数据解析零误码。 展开更多

关键词 无线激光通信 跨阻放大器电路 旋转环境

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无线激光通信网络簇头节点自适应分组方法研究

2

作者 王民川 张玉超 李鑫 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期155-160,共6页

在无线激光通信网络中,由于节点能量有限,通常需要设置多个簇头节点以分散通信任务。然而,簇头节点数量过多会导致网络节点分布不均,部分簇头节点因处理过多数据而成为瓶颈,迫使数据绕行传输,从而增加了传输路径的长度并导致网络能耗上... 在无线激光通信网络中,由于节点能量有限,通常需要设置多个簇头节点以分散通信任务。然而,簇头节点数量过多会导致网络节点分布不均,部分簇头节点因处理过多数据而成为瓶颈,迫使数据绕行传输,从而增加了传输路径的长度并导致网络能耗上升。为此,提出无线激光通信网络簇头节点自适应分组方法。根据普通节点与簇头节点的通信能耗,确定簇头节点数量;根据信任值、簇内距离与基站距离,获取节点的综合评分,根据评分结果定位最优簇头节点,减少传输路径的长度;设置用于簇头节点更新的规则,通过就近原则,实现对节点自适应分组,降低网络能耗。实验结果表明,所提方法的网络能量分布均匀,能量方差值最高仅为0.21,能耗一直处于100 J以下,存活节点在250个以上,表明网络的生存时间长。 展开更多

关键词 无线激光通信网络 网络能耗 簇头节点选取 信任值 节点分组

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乘性噪声干扰下无线激光通信信号异常检测研究

3

作者 杨浩 张帆 +1 位作者 许绘香 黄继海 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第11期151-155,共5页

无线激光通信环境复杂,对无线激光通信信号的可靠性提出了严峻的挑战,为此提出乘性噪声干扰下无线激光通信信号异常检测方法,以及时采取处理措施,保证无线激光通信质量。融合卷积神经网络和机器学习方法,构建基于深度学习技术的无线激... 无线激光通信环境复杂,对无线激光通信信号的可靠性提出了严峻的挑战,为此提出乘性噪声干扰下无线激光通信信号异常检测方法,以及时采取处理措施,保证无线激光通信质量。融合卷积神经网络和机器学习方法,构建基于深度学习技术的无线激光通信信号异常识别模型,判断异常是否存在。根据识别所得的无线激光通信信号异常特点,估计中心频点、脉冲周期、扫频速率等异常参数,完成无线激光通信信号异常检测。实验结果显示,不同信号异常的归一化识别指数高达0.98、1、1、0.99、0.99,且归一化均方根误差较低,可证明所提方法的检测精度较高,具备优越的检测性能。 展开更多

关键词 无线激光通信信号 卷积神经网络 乘性噪声干扰 异常检测

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“动中通”无线激光通信系统研制 被引量：8

4

作者 曾智龙 孙晖 +6 位作者 徐林 刘学 杨乾远 张洪均 邓超 甘润 安建新 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2010年第8期46-48,共3页

通过对"动中通"无线激光通信系统关键技术的分析,提出了针对不同关键技术的解决方法。研制了一套"动中通"无线激光通信系统,通过试验验证了"动中通"无线激光通信系统的可行性。

关键词 动中通 无线激光通信 运动物体 伺服跟踪

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无线激光通信与测距一体机的测距精度分析 被引量：5

5

作者 胡玮 蒋大钢 +2 位作者 邓科 陈彦 幺周石 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期245-248,共4页

为整合有效载荷,提出并实现无线激光通信与测距一体机的通用方案。无线光通信与测距模块机在硬件上共享探测器、前放、驱动源和激光器,只需添加整形和计数电路就可以对无线光通信端机进行改造。进行了理论和实验研究,重点研究信噪比和... 为整合有效载荷,提出并实现无线激光通信与测距一体机的通用方案。无线光通信与测距模块机在硬件上共享探测器、前放、驱动源和激光器,只需添加整形和计数电路就可以对无线光通信端机进行改造。进行了理论和实验研究,重点研究信噪比和温度这两个主要因素对测量精度的影响。结果表明:为减少周期测量标准差、避免测量周期因信噪比较低而产生剧烈波动,接收机最小光功率应大于0.5mW;另外,不考虑温度影响时,采用多周期计数可以使测量精度达到亚毫米量级,但是实验测得温度变化30℃,测量距离将因电路延迟而变化2.25cm,因此,高精度测距必须进行温控。 展开更多

关键词 光通信 无线激光通信 激光测距 反馈式脉冲测距

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长波红外无线激光通信脉冲宽度调制实验研究 被引量：4

6

作者 谷康 徐智勇 +2 位作者 汪井源 赵继勇 周耀 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期100-107,共8页

为实现长波红外无线激光通信,建立了基于脉宽调制的长波红外无线激光通信系统模型,对系统性能进行了分析,给出了系统误码率的计算公式.搭建了实验系统,对CO_2激光器的平均输出光功率随占空比的变化情况进行了分析,对不同占空比条件下接... 为实现长波红外无线激光通信,建立了基于脉宽调制的长波红外无线激光通信系统模型,对系统性能进行了分析,给出了系统误码率的计算公式.搭建了实验系统,对CO_2激光器的平均输出光功率随占空比的变化情况进行了分析,对不同占空比条件下接收端对应的激光平均脉冲宽度以及脉冲宽度受噪声影响的随机变化情况进行了分析,得到了激光输出平均光功率、平均脉冲宽度与占空比之间的关系,以及脉宽的分布规律,并将实验结果与理论分析结果进行了对比,在此基础上得到了脉宽最佳判决门限和系统各类工作参数同误码率之间的关系.结果表明,基于CO_2激光器的脉冲宽度调制能够实现长波红外无线激光通信. 展开更多

关键词 无线激光通信 长波红外 脉宽调制 误码率 判决门限

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无线激光通信中差错控制实验研究 被引量：17

7

作者 柯熙政 赵黎 +1 位作者 殷致云 胡淑巧 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第6期18-23,共6页

微波通信灵活方便,光纤通信码速率高,无线激光通信兼具微波和光纤通信的优势,但受大气环境的影响不容忽视,差错控制是克服无线激光通信环境影响的一个有效方法。常见的纠错码有RS码、Turbo码和Ldpc码,分别将RS(15,9)码、RS(30,10)码,码... 微波通信灵活方便,光纤通信码速率高,无线激光通信兼具微波和光纤通信的优势,但受大气环境的影响不容忽视,差错控制是克服无线激光通信环境影响的一个有效方法。常见的纠错码有RS码、Turbo码和Ldpc码,分别将RS(15,9)码、RS(30,10)码,码长为128码率为1/2的LDPC码、交织长度为64码率为1/3的Turbo码引入无线激光通信系统中,按照设计的实验方案,进行一年多时间的实际测量,对几种前向纠错码的性能进行了比较,实验结果表明:RS(30,10)码纠错能力最强,Turbo码纠错性能稍逊于RS(30,10)码。RS(15,9)码与码长为128,码率1/2的LDPC码的纠错性能相差不大。在不同的雨天环境中,通过采用前向纠错码,可以将误码率从10-4降低到10-6以下;在雪天,可以将误码率从10-3降低到10-5以下;在大雾条件下,可以将误码率从10-3降低到10-5以下;在一般晴好天气下,可以使误码率降低到10-9以下。 展开更多

关键词 无线激光通信 纠错码 实验研究

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无线激光通信类脉冲位置调制性能比较 被引量：21

8

作者 柯熙政 陈锦妮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期67-76,共10页

为了比较各种类脉冲位置调制性能,对类脉冲位置调制的编码结构、平均发射功率、带宽需求、传信率、功率谱密度、信道容量等进行了比较,分析了其性能特点及使用场合。结果表明,开关键控调制方式容易实现,但功率利用率低;脉冲位置调制方... 为了比较各种类脉冲位置调制性能,对类脉冲位置调制的编码结构、平均发射功率、带宽需求、传信率、功率谱密度、信道容量等进行了比较,分析了其性能特点及使用场合。结果表明,开关键控调制方式容易实现,但功率利用率低;脉冲位置调制方式提高了功率利用率,但是带宽效率差,同时需要符号同步;数字脉冲间隔调制结构复杂,缩短了符号长度,带宽效率高,不需要符号同步;双头脉冲间隔调制方式提高了带宽效率和传输容量,不需要符号同步,大大简化系统实现复杂度。 展开更多

关键词 光通信 无线激光通信 类脉冲位置调制 脉冲位置调制 差分脉冲位置调制 多脉冲位置调制

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无线激光通信系统USB接口的设计与调试 被引量：2

9

作者 鲍黎波 艾勇 +1 位作者 左韬 胡晟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期473-476,共4页

提出一种无线激光通信系统USB接口的设计方案。该方案采用Cypress公司EZ USB系列的AN2131Q芯片为核心作为USB外围设备,AN2131Q芯片在USB外围设备上电加载后运行其固件程序,负责管理USB外围设备及其与主机的通信。论述了如何利用该公司的... 提出一种无线激光通信系统USB接口的设计方案。该方案采用Cypress公司EZ USB系列的AN2131Q芯片为核心作为USB外围设备,AN2131Q芯片在USB外围设备上电加载后运行其固件程序,负责管理USB外围设备及其与主机的通信。论述了如何利用该公司的EZ USB开发板和配套软件调试系统。 展开更多

关键词 EZ-USB USB接口 外围设备 调试系统 配套软件 芯片 固件程序 无线激光通信 开发板 AN

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大气湍流对IM/DD无线激光通信系统误码率的影响 被引量：3

10

作者 王旭 于坤 韩海燕 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期120-122,共3页

分析了湍流大气中的高斯光束传输模型,忽略系统其它噪声,仅考虑大气湍流和量子噪声引起的系统误码率.推导出了大气湍流和量子噪声与系统误码率之间的关系,然后通过数值仿真,分析了大气湍流和量子噪声对IM/DD无线激光通信系统的影响.结... 分析了湍流大气中的高斯光束传输模型,忽略系统其它噪声,仅考虑大气湍流和量子噪声引起的系统误码率.推导出了大气湍流和量子噪声与系统误码率之间的关系,然后通过数值仿真,分析了大气湍流和量子噪声对IM/DD无线激光通信系统的影响.结果表明:在一定通信距离下,增大接收天线孔径或者发射光束的腰斑半径,能够有效减小大气湍流造成的系统误码,提高系统对湍流的抗干扰能力.这为设计更合理的无线激光通信系统提供了理论依据. 展开更多

关键词 无线激光通信 大气湍流 量子噪声 误码率

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长波红外无线激光通信技术研究现状 被引量：4

11

作者 朱宏韬 代丰羽 +1 位作者 王志勇 邱仁和 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期68-71,共4页

考虑到8～14μm长波红外激光在大气中传输特性优于常用的近红外激光,长波红外无线激光通信技术成为研究热点。比较了长波红外激光与近红外激光在大气中的传输性能,介绍国内外长波红外无线激光通信技术研究情况,并对系统主要关键组件进... 考虑到8～14μm长波红外激光在大气中传输特性优于常用的近红外激光,长波红外无线激光通信技术成为研究热点。比较了长波红外激光与近红外激光在大气中的传输性能,介绍国内外长波红外无线激光通信技术研究情况,并对系统主要关键组件进行了说明。 展开更多

关键词 无线激光通信 量子级联激光器 长波红外

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基于SOPC的无线激光通信误码仪设计及实现 被引量：3

12

作者 吴炜祺 艾勇 +1 位作者 左韬 谭莹 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期52-55,共4页

介绍了一种利用SOPC技术的无线激光通信误码测试仪的设计与实现方案。通过在FPGA中集成NiosII软核处理器,实现了通常需要MCU控制的用户界面,进而提高了设备的集成度与稳定性。此设计取代了传统的FPGA+MCU的误码仪结构。此外,还设计了硬... 介绍了一种利用SOPC技术的无线激光通信误码测试仪的设计与实现方案。通过在FPGA中集成NiosII软核处理器,实现了通常需要MCU控制的用户界面,进而提高了设备的集成度与稳定性。此设计取代了传统的FPGA+MCU的误码仪结构。此外,还设计了硬件时钟恢复(CDR:ClockandDataRecovery)电路,实现了收发异地的双站式误码测试功能。最后,给出了利用该误码仪进行16km激光无线通信误码测试所得到的实验数据。 展开更多

关键词 无线激光通信 SOPC 误码测试 时钟恢复

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电力调度无线激光通信系统的研究 被引量：2

13

作者 王一飞 杨公训 +2 位作者 赵子岩 朱朝阳 赵洪波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期479-483,共5页

分析了无线激光通信在电力调度综合自动化系统中应用的需求与优越性,开发了计算机仿真与辅助设计系统,研究了变结构编码、变功率发射、备用微波链路等可靠性传输技术,对无线激光通信面向电力行业的组网方案进行了讨论,并提出一种新型多... 分析了无线激光通信在电力调度综合自动化系统中应用的需求与优越性,开发了计算机仿真与辅助设计系统,研究了变结构编码、变功率发射、备用微波链路等可靠性传输技术,对无线激光通信面向电力行业的组网方案进行了讨论,并提出一种新型多介质宽带通信方式———无线光-电力线通信(OWPLC)。 展开更多

关键词 电力调度综合自动化系统 无线激光通信 变结构编码 无线光-电力线通信

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短距离无线激光通信系统波长选择分析 被引量：1

14

作者 胡国永 陈长缨 +2 位作者 丁涛 卢尚才 叶晓健 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期683-686,698,共5页

无线激光通信系统中激光调制信号在大气信道中传输时受背景光、大气衰减、湍流效应等诸多因素的影响.传统上认为红外波段的激光更适合于在大气信道中传输.基于对红光激光束大气传输特性的分析,讨论了激光束传输过程中背景光干扰、大气... 无线激光通信系统中激光调制信号在大气信道中传输时受背景光、大气衰减、湍流效应等诸多因素的影响.传统上认为红外波段的激光更适合于在大气信道中传输.基于对红光激光束大气传输特性的分析,讨论了激光束传输过程中背景光干扰、大气衰减和湍流效应的影响.结果表明:红光波段激光和红外波段激光用于短距离无线激光通信时受信道的影响差别不大,红光波段激光可用以加载调制信号有望实现无线高速数据传输. 展开更多

关键词 激光二极管 无线激光通信 激光波长

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无线激光通信网络海量信息快速调度数学建模 被引量：2

15

作者 韦玉球 伍铁生 《激光杂志》 北大核心 2019年第12期171-174,共4页

针对当前方法在对无线激光通信网络海量信息进行调度时,随着网络信息任务数量的不断增加,存在调度速度较慢,同时容易陷入局部最优解的问题,建立了基于粒子群优化算法与蚁群算法相结合的无线激光通信网络海量信息快速调度数学模型,根据... 针对当前方法在对无线激光通信网络海量信息进行调度时,随着网络信息任务数量的不断增加,存在调度速度较慢,同时容易陷入局部最优解的问题,建立了基于粒子群优化算法与蚁群算法相结合的无线激光通信网络海量信息快速调度数学模型,根据截止日期和预算相对大小来考虑无线激光通信网络海量信息调度执行时间和执行费用的用户满意程度,构建无线激光通信网络海量信息调度合成效用函数;采用粒子群优化算法收敛速度较快的优点生成无线激光通信网络海量信息调度效用函数的初始解;以得到的该效用函数初始解作为蚁群算法的初始信息素分布,同时利用蚁群算法求得无线激光通信网络海量信息调度效用函数的最优解,完成调度。模拟对比实验结果显示,提出模型能够具有良好的调度性能,无论是无线激光通信网络海量信息调度总完成时间还是平均完成时间都是最少的,而且避免了过早陷入局部最优解的问题。 展开更多

关键词 无线激光通信网络 海量信息 快速调度 数学建模

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信道时变性对无线激光通信系统的性能影响研究 被引量：1

16

作者 邓国辉 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第4期140-143,共4页

信道时变性对无线激光通信系统性能具有强干扰影响,因此,提出基于信道时变均衡控制的无线激光通信系统性能优化方法。构建无线激光通信系统的时变信道模型提取信道时变性特征,以此建立无线激光通信系统传输的输出信道衰落特征估计模型... 信道时变性对无线激光通信系统性能具有强干扰影响,因此,提出基于信道时变均衡控制的无线激光通信系统性能优化方法。构建无线激光通信系统的时变信道模型提取信道时变性特征,以此建立无线激光通信系统传输的输出信道衰落特征估计模型进行抗干扰抑制,分析信道时变性对无线激光通信系统相关指标参数的影响,通过Matlab仿真分析进行性能测试。测试结果表明,信道时变性对无线激光通信系统的性能参数影响能通过抑制信道码间干扰的方法降到最低,通过优化的激光通信系统设计,提高了信道的均衡性和抗干扰性,平均准确率为0.932 2%。 展开更多

关键词 信道 时变性 无线激光通信 信噪比

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沙尘对无线激光通信链路的影响 被引量：1

17

作者 杨玉峰 秦建华 《电子测量技术》 2018年第9期122-125,共4页

研究了沙尘天气下能见度与衰减系数之间的关系,建立了沙尘条件下无线光通信系统链路模型。分析了传输距离为1km时系统链路的性能随能见度的变化关系。结果表明：大气中气溶胶粒子浓度越低能见度越高,1.55μm激光传输距离越远,对应的衰... 研究了沙尘天气下能见度与衰减系数之间的关系,建立了沙尘条件下无线光通信系统链路模型。分析了传输距离为1km时系统链路的性能随能见度的变化关系。结果表明：大气中气溶胶粒子浓度越低能见度越高,1.55μm激光传输距离越远,对应的衰减越小。能见度为1km时,无线光通信系统链路信噪比为20dB。接收功率随着能见度的增加而增加,传输距离越远,接收功率越小;当发射功率为50mW、传输距离为1km、能见度为6km时,无线光通信系统的接收功率为18.8mW。 展开更多

关键词 无线激光通信 能见度 信噪比

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远距离无线激光通信样机的研制

18

作者 李大社 刘淑娥 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期394-396,共3页

研制了一种无线激光通信系统,旨在满足在中等大气能见度下通信距离不小于25km的应用。从理论计算上,核实了设计参数,证明本系统在理论上是可行的;而且经过外场实验测试,除大雾情况,在其他情况下达到预期效果。

关键词 无线激光通信 样机

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一种无线激光通信实验教学演示装置的设计

19

作者 向燕 余炳雄 《现代电子技术》 2010年第13期83-85,共3页

为了解决现成无线激光通信设备价格昂贵的问题,介绍一种无线激光通信实验装置的设计和制作。该装置包含一个电源慢启动电路和LD保护电路,并采用直接调制方式发射使得整个装置电路简单、造价低廉。实验证明该装置演示直观、效果良好,能... 为了解决现成无线激光通信设备价格昂贵的问题,介绍一种无线激光通信实验装置的设计和制作。该装置包含一个电源慢启动电路和LD保护电路,并采用直接调制方式发射使得整个装置电路简单、造价低廉。实验证明该装置演示直观、效果良好,能满足教学实验演示的要求,室内无强光照射时通信距离可以达20 m。这一装置对学生直观地理解发射、接收、调制、解调原理的有关概念,激发学生学习兴趣有一定帮助。 展开更多

关键词 无线激光通信 半导体激光二极管 激光调制 激光解调

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无线激光通信网络的上行接入带宽动态分配

20

作者 白艳宇 吴颖 《激光杂志》 北大核心 2017年第8期200-203,共4页

针对传统的带宽分配方法存在分配精度低、效率差等问题,提出无线激光通信网络的上行接入带宽动态分配方法。采用坐标延迟方法对相空间进行重构,引入统计信号处理法,获取上行接入带宽使用容量。采用上行轮询算法对无线激光通信网络上行... 针对传统的带宽分配方法存在分配精度低、效率差等问题,提出无线激光通信网络的上行接入带宽动态分配方法。采用坐标延迟方法对相空间进行重构,引入统计信号处理法,获取上行接入带宽使用容量。采用上行轮询算法对无线激光通信网络上行接入带宽的周期空闲损失进行分析,采用固定周期的轮询机制,获取分配时隙,引入流量预测法,对无线激光通信网络上行接入带宽进行动态分配。实验结果分析,本文法的吞吐量及性能均要优于传统分配方法。 展开更多

关键词 无线激光通信网络 上行接入 带宽 动态分配

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