[发明专利]水下无线光通信方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种水下无线光通信方法、装置及系统，所述方法包括：获取通信数据，对通信数据按照预设的已修正的串行通信协议进行处理，得到与通信数据对应的多个调制信号，调制信号与预先生成的并行的光波通信信道一一对应；对于每个光波通信信道，依据与该光波通信信道对应的调制信号调制该光波通信信道的光波，得到携带调制信号的调制光波；使用与并行通信信道生成技术对应的扩束器对各个调制光波进行处理，得到与并行通信信道生成技术对应的光束，光束由调制光波构成；并将光束发送至对应的接收端，使得接收端对光束进行处理，获得通信数据。应用本发明，可有效提高通信传输带宽以及传输距离。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种水下无线光通信方法、装置及系统。

背景技术

海洋中蕴含着大量的资源，对海洋进行开发研究成为重要的研究课题。而对海洋进行研究时，设置了水下无人潜航器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)和水下传感器网络(UWSN，Underwater Sensor Network)，其中，AUV和UWSN之间的通信主要采用声波作为传递信号的载体，实现数据的传输通信。

经研究发现，声波的频率非常低，通常为几十Hz～几十KHz，所以，声波的传输带宽非常有限，而声波在水中传输的距离很短，并且声波受到海水中其他噪音的影响，导致通信非常不稳定。随着水下通信的广泛应用，传输距离短并且低带宽的声波通信技术已经不满足目前的水下通信需求，因此，在水中如何提高通信的带宽以及提高通信的距离成为众多科研人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种水下无线光通信方法、装置及系统，在发送端和接收端应用本发明，可有效提高在水下通信的通信带宽和通信距离。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水下无线光通信方法，应用于发送端，所述方法包括：

获取通信数据，对所述通信数据按照预设的已修正的串行通信协议进行处理，得到与所述通信数据对应的多个调制信号，所述调制信号与所述发送端中依据预设的并行通信信道生成技术预先生成的并行的光波通信信道一一对应；

对于每个所述光波通信信道，依据与该光波通信信道对应的调制信号调制该光波通信信道的光波，得到携带所述调制信号的调制光波；

使用与所述并行通信信道生成技术对应的扩束器对各个所述调制光波进行处理，得到与所述并行通信信道生成技术对应的光束，所述光束由所述调制光波构成；并将所述光束发送至对应的接收端，使得所述接收端对所述光束进行处理，获得所述通信数据。

上述的方法，可选的，若所述发送端中预设的并行通信信道生成技术为密集波分复用技术，则预先生成所述并行的光波通信信道的过程包括：

调用预先设置的激光器发射激光，并将所述激光耦合进入预设的阵列波导光栅多路复用器中，触发所述阵列波导光栅多路复用器对所述激光进行处理，得到多个不同波长的光波，将所述光波确定为光波通信信道。

上述的方法，可选的，所述使用与所述并行通信信道生成技术对应的扩束器对各个所述调制光波进行处理，得到与所述并行通信信道技术对应的光束，所述光束由所述调制光波构成；并将所述光束发送至对应的接收端，包括：

将各个所述调制光波耦合进入预设的阵列波导光栅混合器，触发所述阵列波导光栅混合器将各个所述调制光波进行混合，得到包含所有所述调制光波的光束；

将所述光束输入与所述激光器对应的预设的扩束器，获得经过所述扩束器处理后的光束，并将所述处理后的光束发送至对应的接收端。

上述的方法，可选的，若所述发送端中预设的并行通信信道生成技术为多进多出空分复用技术，则预先生成所述并行的光波通信信道的过程包括：

调用预先设置的多个并行的激光器发射光波；