一种大气光强闪烁的回放设备的制作方法

文档序号:14942671发布日期:2018-07-13 21:25阅读:111来源:国知局

本发明涉及无线激光通信技术领域,更具体地说,涉及一种大气光强闪烁的回放设备。



背景技术:

无线激光通信是指利用激光束作为信道在空间直接进行语音、数据、图像信息双向传送的一种技术,又称为自由空间激光通信、无纤激光通信、无线激光网络。无线激光通信以激光作为信息载体,不使用光纤等有线信道的传输介质,属于新型应用技术。

当无线激光通信的信道包含大气信道时,大气湍流效应将会严重影响通信性能,其中大气光强闪烁效应是大气湍流导致的主要效应之一,也是影响通信性能下降的主要因素;因此,大气激光通信设备研发的主要任务之一是克服光强闪烁效应的影响。

由于光强闪烁是非平稳随机过程,在实际信道中无法获得重复性测试的条件,无法对不同器件和参数进行定量的重复性测试,另外,在实际信道中搭建几十公里以上的实验条件十分困难,将耗费大量人力物力。实验室内一般采用湍流池来模拟大气环境,用温度变化和风速变化来模拟不同的湍流强度,这种模拟也是一种定性的模拟,无法定量和重复。因此,现在亟需一种定量的、可重复模拟光强闪烁方法。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出一种大气光强闪烁的回放设备,欲实现实验室内定量的、可重复的模拟光强闪烁的目的。

为了实现上述目的,现提出的方案如下:

一种大气光强闪烁的回放设备,包括:处理器、存储器、人机交互装置、数模转换器和可调光衰减器;

所述存储器,用于存储不同的大气闪烁数据;

所述处理器,用于通过所述人机交互装置接收用户的回放开启指令,并根据所述回放开启指令将所述存储器存储的相应大气光强闪烁数据通过所述数模转换器发送至所述可调光衰减器;

所述可调光衰减器,用于根据接收的大气光强闪烁数据将输入的光信号调节为闪烁光信号输出。

优选的,所述存储器存储的大气闪烁数据,是通过采集装置在实际的大气环境中采集得到的,所述采集装置包括光电探测器。

优选的,所述存储器存储的大气闪烁数据,是通过光强分布的概率密度函数进行反演得到。

优选的,所述回放设备还包括:设置在所述可调光衰减器的输入端和/或输出端的固定衰减器。

优选的,所述可调光衰减器的输入端通过单模光纤与激光通信发射端进行耦合。

优选的,所述可调光衰减器的最大衰减量大于30db、从最大衰减量衰减到0db的响应时间小于10us、以及带宽大于100khz。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:

上述技术方案提供的一种大气光强闪烁的回放设备,包括:处理器、存储器、人机交互装置、数模转换器和可调光衰减器;存储器存储不同的大气闪烁数据;处理器根据用户指令将存储器存储的相应大气光强闪烁数据通过数模转换器发送至可调光衰减器;可调光衰减器根据接收的大气光强闪烁数据将输入的光信号调节为闪烁光信号输出。可调光衰减器可重复输出相同的闪烁光信号,进而实现了实验室内进行定量的可重复的模拟光强闪烁,用于在实验室内对大气激光通信系统以及系统中的光电探测器件、时钟恢复电路、调制方式、编码、交织以及协议等的性能进行定量且可重复的测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种大气光强闪烁的回放设备的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的另一种大气光强闪烁的回放设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种大气光强闪烁的回放设备,参见图1,该设备包括:处理器11、存储器12、人机交互装置13、数模转换器14和可调光衰减器15;

所述存储器12,用于存储不同的大气闪烁数据。不同的大气闪烁数据对应与不同天气、不同时间及不同距离等因素。大气闪烁数据为大气闪烁时的光强变化信号。

所述处理器11,用于通过所述人机交互装置13接收用户的回放开启指令,并根据所述回放开启指令将所述存储器12存储的相应大气光强闪烁数据通过所述数模转换器14发送至所述可调光衰减器15。人机交互装置13提供用户操作界面,用于可以通过用户操作界面选择需要加载的数据。数模转换器14将数字信号转换为模拟信号,以驱动可调光衰减器15。

所述可调光衰减器15,用于根据接收的大气光强闪烁数据将输入的光信号调节为闪烁光信号输出。可调光衰减器15包括一个输入端和一个输出端,激光通信发射端2通过光纤将调制后的光信号耦合到输入端,输入端接收到的光信号为连续光,经过可调光衰减器15后,输出端的光信号为闪烁光信号,激光通信接收端3接收该闪烁光信号。

可调光衰减器15可重复输出相同的闪烁光信号,进而实现了实验室内进行定量的可重复的模拟光强闪烁,用于在实验室内对大气激光通信系统以及系统中的光电探测器件、时钟恢复电路、调制方式、编码、交织以及协议等的性能进行定量且可重复的测试。

优选的,所述存储器12存储的大气闪烁数据,是通过采集装置在实际的大气环境中采集得到的,所述采集装置包括光电探测器;或者,通过光强分布的概率密度函数进行反演得到大气闪烁数据,并存储到存储器12内。

优选的,可调光衰减器15的输入端通过单模光纤与激光通信发射端2进行耦合。

本实施例提供了一种大气光强闪烁的回放设备,参见图2,该设备包括:处理器11、存储器12、人机交互装置13、数模转换器14、可调光衰减器15和固定衰减器16;

固定衰减器16设置在所述可调光衰减器15的输入端和/或输出端,使得闪烁光信号的功率整体平移至测试所需要的范围。

一般大气闪烁频率小于1khz,动态范围在20db左右,本设备选择最大衰减量大于30db、从最大衰减量衰减到0db的响应时间小于10us、以及带宽大于100khz的可调光衰减器15,保证了有足够的带宽和动态范围保证复现所采集的光强闪烁变化。进行大气光强闪烁的重复回放时,处理器11定时将数据发送给可调光衰减器15,具体的每10us发送一个数据给可调光衰减器15,以进行一次大气光强闪烁。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

在本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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