[发明专利]一种抗干扰的水下可见光通信系统

权利要求书

1.一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，该可见光通信系统包括发送模块和接收模块；

所述发送模块包括编码器(1)、两个LED驱动电路(2)、两个大功率LED(3)、线偏振片Ⅰ(4)和四分之一波片Ⅰ(5)；可见光通信系统在信号发送时，编码器(1)将所要发送的二进制数据分组，然后将分组的信息进行编码，编码后的信息分别输出到两个对应的LED驱动电路(2)上，LED驱动电路(2)分别调制大功率LED(3)，将数字信号转化为光信号，大功率LED(3)发射出的全向信号光首先经过线偏振片Ⅰ(4)，将全向信号光转化为线偏振光；然后，线偏振光通过四分之一波片Ⅰ(5)转化为圆偏振光；最终，发送模块以圆偏振光的形式在水下环境信道中传播；

所述接收模块包括滤光片(6)、四分之一波片Ⅱ(11)、线偏振片Ⅱ(10)、接收模块PD(7)、I-V放大器(8)和差分放大器(9)；在进行信号接收时，经过环境信道的圆偏振光信号首先经过滤光片(6)，滤除蓝绿光波段外的多余光波，只剩下带有环境光干扰的圆偏振光；接着，带有环境光干扰的圆偏振光信号通过接收模块的四分之一波片Ⅱ(11)，转化为带有环境光干扰的线偏振光；然后，线偏振光信号通过接收模块的线偏振片Ⅱ(10)，转换为两路线偏振光，并分别在两个接收模块PD(7)将光信号转换为电信号；两路电信号分别输入到两个I-V放大器(8)上，将微弱的电信号进行放大；最后，将两路信号送入差分放大器(9)中，滤除环境光的干扰，最终经过解码获得目标数据。

2.根据权利要求1所述的一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，所述的可见光通信系统使用两个互不干扰的通信信道；在发送模块，所述线偏振片Ⅰ(4)分为两个偏振方向相互垂直的区域：在进行信号发送时，一路信号光通过线偏振片Ⅰ(4)左侧的水平方向偏振区域，将全向光转换为偏振方向为水平方向的线偏振光，再经过四分之一波片Ⅰ(5)将水平方向的线偏振光转化为逆时针的圆偏振光；另一路信号光通过线偏振片Ⅰ(4)右侧的垂直方向偏振区域，将全向光转换为偏振方向为垂直方向的线偏振光，再经过四分之一波片Ⅰ(5)将垂直方向的线偏振光转化为顺时针的圆偏振光；在接收模块，线偏振片Ⅱ(10)也分为两个偏振方向相互垂直的区域，且偏振方向与发送模块的线偏振片保持一致：在进行信号接收时，带信号的逆时针圆偏振光经过四分之一波片Ⅱ(11)将逆时针圆偏振光转化为水平方向的线偏振光；另一路带信号的顺时针圆偏振光经过四分之一波片Ⅱ(11)将顺时针圆偏振光转化为垂直方向的线偏振光；两路偏振方向相互垂直的线偏振光只能通过与偏振方向一致的线偏振片，而无法通过偏振方向垂直的偏振片，因此，可见光通信系统得以生成两路互不干扰的通信信道。

3.根据权利要求1或2所述的一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，使用圆偏振光作为光信号的信道传播形式，所述的圆偏振光以螺旋线的方式呈顺时针或逆时针向前旋转传播。

4.根据权利要求1或2所述的一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，两个互不干扰的通信信道在物理上距离小于10cm。

5.根据权利要求3所述的一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，两个互不干扰的通信信道在物理上距离小于10cm。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种抗干扰的水下可见光通信系统，其特征在于，所述的滤光片(6)只能通过400～760nm波段的可见光。