[实用新型]一种具有测距功能的大气激光通信机

说明书

技术领域

本实用新型涉及大气激光通信技术领域，具体为一种具有测距功能的大气激光通信机。

背景技术

大气激光通信即为自由空间的光通信，也称作无线光通信。大气激光通信以激光作为信息载体，直接在大气中进行信息传输，具有速率高、通信容量大、保密性好、无射频干扰、使用灵活性强等优点。与光纤通信相比，大气激光通信无需光纤铺设和维护；与微波通信相比，它无需频率使用许可证的审批，不受无线电干扰，因此大气激光通信因其造价低、施工快在数据和音视频信息的传输方面广泛应用。

大气激光通信系统是在通信的两端各架设一台大气激光通信机，两台大气激光通信机发射和接收激光束，实现两端的信息传送。

两台大气激光通信机之间的距离由其安装架设的地点决定，影响大气激光通信的质量的一个因素就是两端的距离。当大气激光通信机之间的距离延长，大气通信机的通信质量随之降低，为此需要获得两台大气激光通信机间的准确通信距离，以适当调节通信机，以保大气激光通信的质量。

但是目前大气激光通信系统中两台大气激光通信机间的距离测量，费时费力。测量两点距离的传统方法需要激光测距机、GPS等外部设备，成本高，完成一次测距所需时间长。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种具有测距功能的大气激光通信机，在现有的大气激光通信机基础上其信号处理模块还连接模式选择开关、作为时钟源的测距晶振和显示模块，增加测距功能。

本实用新型设计的一种具有测距功能的大气激光通信机包括含有光模块、信号处理模块和透镜系统模块的大气激光通信系统，用户光信号输入后经光电转换器转换为用户电信号接入信号处理模块，处理后的电信号经电光转换器转换为光信号接入发射透镜系统，再送入发射天线发射无线光信号。接收天线连接接收透镜系统，接收无线光信号经光电转换器转换为电信号接入信号处理模块，信号处理模块将其解调得到接收电信号，接入电光转换器转换为接收光信号输出。

所述信号处理模块还连接模式选择开关、作为时钟源的测距晶振和显示模块。模式选择开关有通信模式和测距模式两档，选择通信模式时，光信号输入端与信号处理模块的信号输入端连接，信号处理器按通信模式运行；当模式选择开关选择测距模式时，测距晶振的输出端与信号处理模块的信号输入端连接，信号处理器按测距模式运行。

所述信号处理模块为可编程门阵列器件FPGA。处理测距信号的编码与解码，计算时延以及距离。

所述信号处理模块的输出端连接EDFA(Erbium-doped Optical FiberAmplifier掺铒光纤放大器)模块，放大后的光信号接入发射透镜系统。所述掺铒光纤放大器放大发射光的光功率，提高大气激光通信机的通信距离。使本大气激光通信机适用于距离大于一公里的两端通信和距离测量。

所述显示模块为WIFI显示模块。

本实用新型一种具有测距功能的大气激光通信机用于测量本端大气激光通信机至对端大气激光通信机之间的距离时，两端大气激光通信机模式选择开关选择测距模式；本端大气激光通信机的测距晶振在信号处理模块中生成测距编码信号，测距编码信号中的标志位启动信号处理模块的计数器开始计数，测距编码信号经电光转换器转换为光信号接入掺铒光纤放大器，放大后的光信号接入发射透镜系统，再送入发射天线发射；对端大气激光通信机和接收透镜系统接收测距编码光信号，经光电转换器转换为电信号接入信号处理模块，信号处理模块直接将该电信号返回，经电光转换器转换为测距编码光信号，经掺铒光纤放大器放大，送发射透镜系统发出；本端大气激光通信机接收对端返回的测距编码光信号，经光电转换后送入信号处理模块，检测到测距编码信号中的标志位立即暂停计数器计数，信号处理模块由计数值得到测距编码信号从本端传输至对端再返回的时延，根据光在大气中的传播速度，计算得到本端到对端的距离；本端大气激光通信机信号处理模块所得本端到对端的距离送至显示模块显示。

当所述显示模块为WIFI显示模块时，信号处理模块将所得本端到对端的距离经WIFI显示模块转换成WIFI信号，发送到相关人员的手机或电脑上。

与现有技术相比，本实用新型一种具有测距功能的大气激光通信机的优点为：利用现有的大气激光通信机的基本电路，只需加一个模式开关和测距晶振，即可使现有大气激光通信机具有精确测定两端通信机距离的功能，扩展大气激光通信机的应用范围，方便大气激光通信机的工程安装；集成度高，且加装成本低。

附图说明

图1为本具有测距功能的大气激光通信机实施例结构示意图。