[发明专利]一种可变时隙脉冲位置调制装置、方法及激光通信系统

说明书

本发明涉及一种可变时隙脉冲位置调制装置、方法及激光通信系统，解决的是安全性低的技术问题，通过采用包括依次连接的数据基带编码输入模块、可变时隙编码处理单元及激光模块；可变时隙脉冲位置调制装置接收数据信息，利用数据基带编码输入模块进行编码为TTL信号，利用不同导行码来指导一帧数据时隙分配，将数据信息加载于不同时隙数的脉冲位置组成的脉冲编码来控制激光器发射激光，在发送数据的前端加入表明数据时隙类型的导行码组成通信帧，接收方通过导行码判断当前接收到的数据时隙类型，再根据时隙位置状态判断后面的脉冲代表的实际数据的技术方案，较好的解决了该问题，可用于大气信道或海气信道等激光通信中。

技术领域

本发明涉及激光通信领域，具体涉及一种可变时隙脉冲位置调制装置、方法及激光通信系统。

背景技术

利用光载波的通信技术具有快速、抗电磁干扰、移动性强、可靠性高，主要进行数据、图像传输，在各领域有着广泛应用。针对野外及特殊环境，例如水下通信特点，是通过无线方式传输指令形式信息，其信息量小，但需要安全性和可靠性高，各种调制方式的激光通信技术得到应用。

现有采用的脉冲位置调制，即PPM调制，具有高光功率和频带利用率，能提高传输信道的抗干扰能力,它是利用时隙位置变化表示信息编码，相对无线通信环境来说传输可靠性和安全性更强，但这种PPM调制方式是固定时隙的传输方式，存在安全性低的技术问题。因此提供一种安全性高的脉冲位置调制装置、方法及激光通信系统就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的安全性低技术问题。提供一种新的可变时隙脉冲位置调制装置，该可变时隙脉冲位置调制装置具有安全性高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种可变时隙脉冲位置调制装置，所述可变时隙脉冲位置调制装置包括依次连接的数据基带编码输入模块、可变时隙编码处理单元及激光模块；所述数据基带编码输入模块用于信息的字节编码和电平转换；所述可变时隙编码处理单元，用于将接收的基带编码信号处理为时隙组合码控制激光发射模块；所述激光模块受控于可变时隙编码处理单元实现激光信号输出。

本发明的工作原理：利用变时隙脉冲位置调制，通过将数字信息加载于不同时隙数的脉冲位置组成的脉冲编码来控制激光器发射激光，保证一定的激光脉冲能量，在发送数据的前端加入表明数据时隙类型的导行码组成通信帧，接收方通过导行码判断当前接收到的数据时隙类型，再根据时隙位置状态判断后面的脉冲代表的实际数据，使通信双方信息的可靠性和保密性得到一定保障，使开放信道环境下信息传输的安全可靠性进一步提高，通信与控制技术更具实用性。

上述方案，为优化，进一步地，所述可变时隙编码处理单元以单片机为核心，单片机用于完成时隙编码处理、导行码分配、时隙码组合和调制脉冲归零码生成。

本发明还提供一种可变时隙脉冲位置调制方法，所述可变时隙脉冲位置调制方法基于可变时隙脉冲位置调制装置，调制方法包括以下步骤：

步骤1：数据基带编码输入模块将输入信息进行字节编码及电平转换，得到基带编码信号；

步骤2：可变时隙编码处理单元定义多时隙类型库，定义导行码脉冲间隔与多时隙类型的函数关系；

步骤3：可变时隙编码处理单元进行时隙编码处理，时隙编码处理包括生成导行码，根据导行码与函数关系在多时隙类型库中选定对应多时隙类型，根据多时隙类型及基带编码信号进行字节比特分组，得到时隙组合码，依次将导行码与时隙组合码连接成不同帧结构的调制脉冲，调制脉冲为TTL数据脉冲；

步骤4：将调制脉冲发送给激光模块，激光模块受控于调制脉冲发出激光信号；

步骤5：可变时隙编码处理单元生成导行码，重复步骤3-步骤4，直至调制结束。