[发明专利]一种红外激光通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种红外激光通信系统。

背景技术

光通信是利用光波作为信息载体的通信技术。可分为有线和无线两种。空 间光通信一般可以分为：空间卫星激光通信、大气激光通信和水下激光通信。 大气激光通信是利用激光束作为信息传输的载体，以大气为传输介质在空间中 直接进行语音、数据、图像等信息的双向传送。红外光通信技术是最近几年在 无线通信领域提出的一种新型的通信系统体系结构，并取得了引人瞩目的进 展，引起了包括军事通信、个人移动通信、微电子以及计算机等电子领域的巨 大关注和广泛兴趣。红外光源和光电探测器作为红外光通信系统的主要部件对 整个系统的性能起着至关重要的作用。国内外各研究部门除了对红外光通信系 统整体进行研究外，对红外光源和光电探测器的研究也比较突出。国际上大气 激光通信的研究是综合卫星、飞机、地面等方面进行的，从事这方面研究的主 要机构在美国、欧洲和日本。如美国航空宇宙航行局(NASA)和美国空军；日本 的邮政部通信研究室(CTL)和宇宙开发事业团(NASDA)；欧洲的欧洲航天署 (ESA)等这些大机构所垄断。中国科学院光电技术研究所开发出了工作波长为 850nm，可以传输1km、4km两种距离的两款产品。上海光机所于1999年和 2000年，分别推出了34Mb/s和155Mb/s的通信样机，通信距离为1至2km。

红外激光无线通信技术的优点与优势就在于其高保密行和带宽信道的使 用方面的巨大优势，是其他通信手段不可相比的，其抗干扰能力也非常突出。 但在实施产品中确存在结构复杂、稳定性差、传输距离短等诸多缺点。此外， 目前该通信技术主要应用在军事科研方面，且通信方式的单一。

因此，有必要对现有的红外激光通信技术进行改进以克服现有技术存在的 诸多缺失，实已成为目前业界亟待攻克之难题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺失，本发明之一目的在于提供一种红外激光通信系 统，其可实现信号高速传输、简化产品结构、提升信号稳定性、增加信号传输 距离。

本发明之另一目的在于提供一种红外激光通信系统，其可实现串口及或并 行数据通信。

为达上述及其他目的，本发明提出一种红外激光通信系统，包括：数据输 入处理模块，接收串口输入的串行数据，对所接收到的串行数据进行串-并转化 处理、时钟域变换处理、数据复用处理、组帧处理以及并-串变换处理，并将处 理后产生的数字信号输出；调制模块，用于将该数字信号调制为模拟电信号输 出；光发射模块，用于将该模拟电信号变换为红外激光信号后发射至大气信道； 光接收模块，用于自大气信道接收红外激光信号，并将所接收到的红外激光信 号进行光电变换及滤波放大处理后形成模拟电信号输出；以及数据输出处理模 块，用于接收该解调模块输出的数字信号，并对该数字信号进行时钟提取、解 帧处理、串-并转化处理、数据解复用处理、时钟域变换处理以及并-串变换处 理后输出。

较佳地，该数据输入处理模块包括：串-并变换模块，用于将串口输入的串 行数据变换成并行数据；时钟域变换模块，用于将该并行数据进行时钟域变换 后输出；数据复用模块，用于将经该时钟域变换模块处理后的并行数据进行时 分复用处理后输出；组帧模块，用于在经该数据复用模块处理后输出的并行数 据中加入帧同步头后输出；以及并-串变换模块，用于将经该组帧模块处理后的 并行数据变换为串行数据输出。

较佳地，该数据输出处理模块包括：时钟提取模块，用于自该解调模块输 出的数字信号中提取时钟信号；解帧模块，用于在该时钟信号作用下对该数字 信号进行解帧处理，形成原数据信号输出；串-并变换模块，用于将该原数据信 号进行串-并变换处理以形成并行数据输出；数据解复用模块，用于将该串-并 变换模块输出的并行数据进行时分解复用处理；时钟域变换模块，用于将经该 数据解复用模块处理后输出的并行数据进行时钟域变换处理；并-串变换模块， 用于将经该时钟域变换模块处理后输出的并行数据变换为串行数据输出。

较佳地，该光发射模块包括：电光变换模块，用于将调制模块输出的模拟 电信号变换为红外激光信号输出；以及发射天线，用于将该红外激光信号发射 至大气信道。