基于ZigBee自组网的紫外光通信系统的制作方法

文档序号:20838637发布日期:2020-05-22 17:12阅读:426来源:国知局
技术特征:

1.一种基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:包括通过紫外光通信连接的若干个节点通信机;每个节点通信机包括通过大气信道通信连接的发射系统(1)和接收系统(2)。

2.如权利要求1所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:所述发射系统(1)包括依次连接的计算机(3)、fpga芯片(4)、移位寄存器a(5)、驱动电路(6)、紫外led灯(7)。

3.如权利要求2所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:所述驱动电路(6)采用恒流驱动芯片dd311;

所述驱动电路(6)由直流偏置电路、预均衡电路、bias-t电路组成。

4.如权利要求2所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:所述接收系统(2)包括依次连接的紫外光探测器(8)、前端光接收电路(9)、高通滤波电路(10)、后端放大电路(11)、移位寄存器b(12)、fpga芯片(4)、缓存器(14)。

5.如权利要求4所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:所述fpga芯片(4)包括与计算机(3)连接的网口接收模块a(15);网口接收模块a(15)、fifo模块a(16)、调制模块(17)依次连接;

所述fpga芯片(4)包括与移位寄存器b(12)连接的解调模块(20);解调模块(20)、fifo模块b(19)、网口接收模块b(18)依次连接。

6.如权利要求4所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:还包括zigbee模块(21);zigbee模块(21)分别通过启用伺服电机程序信号线、节点通信机通断控制信号线与fpga芯片(4)连接;fpga芯片(4)与伺服电机(13)电性连接;

所述fpga芯片(4)载入伺服电机启动程序。

7.如权利要求1所述的基于zigbee自组网的紫外光通信系统,其特征在于:所述节点通信机需满足下述条件:

(1)nlos情况

①两个节点通信机,一个的发射端和另一个的接收端方位角对准;

②两个节点通信机之间的距离小于或等于最大通信距离;最大通信距离为:

式中,pt为紫外led发射光功率;ar为探测器的接收面积;ks为大气散射系数;ke为大气消光系数;ps为散射角θc的散射相函数;η为接收光功率;θt为发射仰角,φt为光束发散角,θr接收仰角,φr为接收视场角,γt为发射光锥的轴心线,γb为接收视场的轴心线;θc为散射角,且θc=θt+θr;

(2)los情况

①两个节点通信机中,一个的发射端和另一个的接收端方位角对准;

②两个节点通信机之间的距离小于或等于最大通信距离;最大通信距离为:

式中,pt为紫外led发射光功率;ar为探测器的接收面积;ke为大气消光系数;η为接收光功率;φt为光束发散角,φr为接收视场角,γt为发射光锥的轴心线,γr为接收视场的轴心线。


技术总结
本发明公开了一种基于ZigBee自组网的紫外光通信系统,包括通过紫外光通信连接的若干个节点通信机;每个节点通信机包括通过大气信道通信连接的发射系统和接收系统。发射系统包括依次连接的计算机、FPGA芯片、移位寄存器a、驱动电路、紫外LED灯。接收系统包括依次连接的紫外光探测器、前端光接收电路、高通滤波电路、后端放大电路、移位寄存器b、FPGA芯片、缓存器。本发明一种基于ZigBee自组网的紫外光通信系统,组网灵活、实用性强。

技术研发人员:柯熙政;武逸冬;吴加丽
受保护的技术使用者:西安理工大学
技术研发日:2020.01.06
技术公布日:2020.05.22
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