[发明专利]一种空间飞行器间光通信装置

摘要

本发明涉及一种空间飞行器间光通信装置，属于空间激光通信领域，其构成如下：话筒1，PCM编码器2，数字信号处理单元3，光发射单元4，光学天线5，CCD相机6，视频信号处理单元7，数字信号处理单元8，PCM解码器9，喇叭10。该装置，针对空间飞行器间光通信设计，采用非可见光传输信息，有效的避开了电子侦察；采用了CCD图像处理技术解调通信信号，使发射、接收天线大大减小，对空间飞行器的改造小；丢弃了传统空间光通的APT系统，整机的体积与复杂度大大降低；实现了全双工通信，通信双方通过该装置直接进行通话；传输距离远，能达到10Km的通信距离，特别适合应用于空间飞行器间通信。

主权项

1.本发明的一种空间飞行器间光通信装置，其特征在于，其构成如下：话筒1，PCM编码器2，数字信号处理单元3，光发射单元4，光学天线5，CCD相机6，视频信号处理单元7，数字信号处理单元8，PCM解码器9，喇叭10；1‑4顺次连接组成空间飞行器间光通信装置的发射单元，5‑10顺次连接组成空间飞行器间光通信装置的接收单元；工作时，通信双方均有该装置一套；所述的话筒1：将声音信息转换成模拟的音频信号；所述的PCM编码器2：将要传送的模拟音频信号经隔离放大和抗混叠滤波后，采用国际通用的PCM编码技术，完成音频压缩编码；所述的数字信号处理单元3：为了适应光信号的传输，数字信号处理单元将PCM编码器3输出的PCM码流转换成串行编码；所述的光发射单元4：采用输出功率连续可调，具有10MHz的开关速度的激光器进行信号的发射，优先采用波长为810nm，850nm的半导体激光器，输出功率从5mW～200mW连续可调；所述的光学天线5：采用普通的广角镜头，以实现大视场的光接收，完成光信号的采集；所述的CCD相机6：采用CCD作为探测单元器件，实现将光学天线5接收到的光信号转换成视频信号；所述的视频信号处理单元7：实现对高帧频视频信号进行数字图像处理，解出相应的像素点包含的信息，并以串行数据方式输出；所述的数字信号处理单元8：完成视频信号处理单元7输出的串行数据转换为PCM码流方式；所述的PCM解码器9：完成数字信号到模拟音频信号的还原；所述的喇叭10：用于直接收听音频信息；在发射方，通过普通的话筒1采集的模拟音频信号经PCM编码器2隔离放大和抗混叠滤波后，采用国际通用的PCM编码技术，完成音频压缩编码，再通过数字信号处理单元3转换成串行编码送到激光发射单元4里驱动激光器发出激光；在接收方，通过光学天线5和CCD相机6将光信号转换成视频信号，经过视频信号处理单元7进行数字图像处理，解出相应的像素点包含的信息，并以串行数据方式输出到数字信号处理单元8中转换为PCM码流，经过PCM解码器9解码还原得到模拟音频信号，送到喇叭10里将发射方采集到的语音信号进行实时的播放；由于设计了双向通信系统，通信双方可以实现全双工语音通信。