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无线激光通信技术

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无线激光通信技术范文第1篇

自上个世纪以来,由于通信技术发展极为迅速,中波、长波、超长波、短波、超短波以及微波通信以惊人的速度向前发展。然而事物的发展总是离不开矛和盾,随着电子通信技术的发展,电子对抗也就随之产生并发展起来了,电子侦察已成为现代作战获取情报的重要手段。无线电通信的电磁波犹如空气一样遍及全球,给敌方的无线电侦听带来了十分便利的条件,很容易泄密,给军事行动造成意想不到的损失。 因此世界各国无不在保密方面狠下功夫,制定了各种保密措施防止无线电通信泄密。利用有线电通信的信号电流是沿着金属导线流动的,虽然比无线电通信保密,但也不是万无一失的。因为信号电流在导线周围会产生磁场,根据电磁感应原理:电生磁,磁生电,同样也很容易遭到敌方的窃听造成泄密。无线电波很容易被敌方接收,即使是加密的电波,在现代电子计算机技术充分发展的年代里也很容易被破译,于是人们感到必须改变传统的通信手段,才能适应保密的需要。1960年7月,光家族的新秀―――激光问世了,伴随激光的产生,一种新颖奇特的通信―――激光通信也进入了人们的视野。这位现代通信家族中的后起之秀,以其独有的通信容量大、保密性好、抗干扰能力强、通信质量好的特点给通信业的发展带来了明媚的春天,成为现代通信领域中引人入胜的“热门”。激光作为一种光波,虽然和电磁波有所不同,但是它仍属于电磁波家族中的成员,具有电磁波的特性,能在空间以波动的形式传播。但是它和电磁波又有区别,它的频率极高,具有奇特的粒子性。

随着激光技术的发展,激光通信也出现了两种方式:一是“有线”的光纤通信;二是“无线”的大气激光通信。这两种通信方式都具有自己的保密特性。

光纤通信是使光信号在极细的玻璃丝光缆中传播,光缆深埋地下、江、河、海底或敷设在管道中,不易被发现和破坏,尤其是玻璃丝不向外辐射电磁波,不会招惹是非,使截获和侦听无可乘之机。即使碰巧被发现,它也不像金属导线那样容易“旁路”窃听;弄不好纤细的玻璃纤维竟会立即断成几节,散落四处,使侦听的企图落空,可谓“宁碎不泄密”。

大气激光通信中激光传输是一束平行而准直的细线,发散角小、方向性好,不像电磁波那样在空中到处乱窜,不掌握其传播方向是无法接收到它的信号的。即使发现激光通信信号,由于激光通信的频率极高,比微波的频率起码高10万倍以上,用现代的电子设备无法侦听,难以截获和破译。

因此看来,激光通信具有天然的保密性,它将给军事通信事业开辟崭新而广阔的天地。

无线激光通信技术范文第2篇

【关键词】 空间光 通信 无线 激光

一、空间光通信简介

空间光通信是一种新型的光通信方式。空间光通信技术在20 世纪80 年代就开始用于军方,随着掺饵光纤放大器、波分复用、自适应光学等技术不断发展,无线光通信在传输距离、可靠性、传输容量等方面有了较大改善, 适用面也越来越宽。

二、基本原理

空间光通信是一种基于光传输方式、采用激光承载高速信号的无线传输技术。它以激光为载体、以大气为介质,用点对点或点对多点的方式实现连接,有“虚拟光纤”的美誉。空间光通信结合了光纤通信和无线通信各自的优势,具有频带宽的特点。

下图是空间光通信的通信示意图:

(1)大气激光通信

(2)空间激光通信

三、空间光通信的发展动力

消费者对网速和带宽的要求越来越高,都在追求更快的网速和更宽的带宽。其次是消费者对无线技术的追求。从有线电话通信发展到无线电话通信我们可以看出,我们是不断朝着无线发展,朝着便捷的通信方式发展。最后是空间光通信具有其他通信方式所不具有的优势,比如安全性能比无线电波通信好,通信容量更大等等。

四、空间光通信的巨大的商业价值

空间光通信具有广阔的市场和巨大的商业价值,具体表现在以下几方面:

(1)可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍。(2)提供大容量多媒体宽带网接入。(3)可为大企业、大机关提供内部大容量宽带网。(4)为军事等重要部门提供宽带保密通信。(5)支持灾难抢救的应急系统。

五、制约因素

(1)自然因素。大气衰减和闪烁是影响无线光通信最大的因素,特别是雨、雾、雪等恶劣天气的影响更大。国外针对大气传输特性已作了许多研究,已取得重大进展,所推出的产品声称具有全天候通信能力。(2)技术因素。①视距技术;②对准与保持技术;虽然这些技术因素曾经一度制约着空间光通信的发展,但是现在国外已经有一些产品声称克服了这些技术瓶颈,已经能够正常通信了。(3)噪声因素。在近地面进行激光通信时,不可避免地会受到自然光和各种人造光的影响,但是在国外已经公司声称克服了这些影响做出产品。而要将光通信应用到建筑群里或者室内,这也将受到各种人造的噪声的影响,诸如荧光灯,霓虹灯和白炽灯等等。

六、无线光通信的优点

(1) 通信容量大。(2)系统尺寸、质量和功耗明显降低。(3)各通信链路间的电磁干扰小。(4)保密性强。

世界上各个大国尤其是军事大国,无不在追求可靠和保密性强的通信。因为军事上的通信的保密性是否良好对该国的安全有举足重轻的影响,甚至会影响国家的兴衰和民族的存亡,所以这就成为空间光通信。

七、军事应用

(1)指挥单元之间的通信;(2)战场通信迅速恢复;(3)复杂地形通信;(4)战斗单元机动协同通信;(5)核潜艇的指挥通信。

无线激光通信技术范文第3篇

【关键词】电子 通信系统 关键技术

随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展。我国电子通信技术存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。

一、电子通信技术概述

在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,是电子科学与技术和信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,利用电子科学与技术和信息技术的基本理论解决电子元器件、集成电路、电子控制、仪器仪表、计算机设计与制造及电子和通信工程相关领域的技术问题,研究电子信息的检测、传输、交换、处理和显示的理论和技术。

二、电子通信系统关键技术问题

近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。除此之外,通信加密、定位及智能化不断升级的物连网技术也更加深入用户。

(一)移动通信系统关键技术。在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先完成信号的收发功能和简单的信号预处理,然后与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。

分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。

三、卫星通信系统关键技术

卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。

卫星通信的关键技术包括高速数据的业务需求、卫星通信应用宽带IP。采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。

未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。

四、基于数据加密技术

基于数据加密的网络通信系统在很多的领域都可以用到,它主要就是避免信息在传输的过程中被截取或是篡改,在需要用到通信系统的领域都需要使用加密系统,从而才能保障网络中信息的安全性。加密系统是网络通信系统必不可少的一个部分,也在网络通信系统中将它的作用发挥的淋漓尽致。加密系统是基于Internet的C/S通信模型建立的,也主要是在该模型中使用。它主要是在应用层对数据进行加密、数字签名或身份认证等运算,然后发送方再将数据用三重IDEA算法进行加密,用单向散列函数SHA-1实现数字签名,并将三重IDEA的密钥K1,K2,K3等信息用RSA算法进行加密,最后将加密完成的密文发送给接收方。而接受方在接受到信息后将会按照发送方加密的方式对数据进行解密,得到发送方发送的原文,然后进一步进行验证。这样,客户端与服务器之间的通信就可以正常的进行了,从而保障了两者之间通信的安全性。

五、定位技术

要想获取到目标的具置信息,一般都是采用GPS定位信息,但当目标处在高楼耸立的城市之间,GPS的部分卫星信号处于遮挡状态,此时为了获得到目标的准确信息,可以考虑采取其他的辅助定位方式。比如说,利用伪卫星技术,该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站,它发射的信号与GPS的信号相类似,但该种技术需要架设额外的设施;采用DTV技术,由于大城市环境中,DTV设施资源也有限。此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统,该系统在城市中应用成熟,基站信号好。无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。一种是基于下行链路的定位技术,即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术,即基于移动网络的定位技术。基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。

参考文献:

[1]刘旭东,卫星通信技术[M].北京:国防工业出版社,2000

无线激光通信技术范文第4篇

关键词:通信;光纤;数据传输

中图分类号:E968文献标识码: A

上世纪六十年代的高锟提出了光传输理论,真正实现产品的是在1976年,出现了实用化的光纤传输产品。上世纪八十年代开始有规模的使用PDH了,二十世纪九十年代初组建和完善了SDH标准,其主力仍然为PDH。在1994年,通信传输的首选设备就是SDH了,到了1998年,开始建设了DWDM网络,同时开始探讨ASON技术,也着手研究ASON了。大规模的对DWDM进行组建是在上世纪末的时候,开始,出现了全光网的试验工作。MSTP技术的开始出现是本世纪初,并且在工业生产中逐渐投入了试运行,到了2003年的时候,人们已经在通信技术中使用了ASON/OADM技术。同时在2005年的时候,大规模的建设和运用ASON技术,同时在骨干网络传输介质中也出现了ROADM技术。这时候,很多行业就逐渐出现了光纤通信技术,我国各行业现在都使用过光纤通信传输技术,并且很多地方都是采用光纤技术来进行数据传输的。随着光器件和LIC技术的不断发展,有效地利用了光纤的1.3㎛与1.55㎛的低损耗、低色散特性,使565Mbit/s和相当于565Mbit/s及其以下的光纤通信系统得到普及。1987年左右,1.6 Gbit/s(旧本)、1.7Gbit/s(美国)系统也投入实用。超高速光纤通信的传输方式,除目前广泛应用的光强度调制――直接检波(IM/DD)外,还提出了波分复用、相干光通信、光FDM(光频分复用)及光孤子通信等。由于IM/DD光通信方式简单,调制、解调比较容易,对器件要求比较低,所以在研究速率更高、距离更长的新通信方式的同时,仍在探讨IM/DD的通信潜力。由于近几年来超高速光器件和光电集成器件的研制成功,特别是EDFA(掺饵光纤放大器)的出现,扩大了IM/DD方式的传输能力,在传输速率和传输距离方面,每年都取得新得进展。从目前发表的实验数据看,传输速率可达到20 Gbit/s以上,传输距离超过1万km(2.5 Gbit/s)。

1 通信中的光通信技术

光通信传输技术是近几十年兴起的一种新技术,在网络发达的今天,利用光通信技术来进行数据交换,使用的很频繁。所谓的光通信,是一种以光的波为媒介来进行传输信息的通信方式。无线电波是发源比较早的通信传输数据技术,光波和无线电波一样都属于电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长要短一些。因此,相比之下光波具有传输频带宽、抗电磁干扰能力强和通信数据量大的优点。根据光波波长的长短,可以分为紫外光、可见光和红外光。其中只有可见光才能为人所看得见,其他波长的光是人看不见的。但是这些不同波长的光都能用来传输数据。如果从光源的特性上来分,可以将光分为非激光通信和激光通信。如果按照广的传输媒介来区分,可以将光分为有线光通信和无线光通信。常说的光通信传输,一般有这五种:紫外线通信、红外线通信、大气激光通信、蓝绿光通信和光纤通信。

2 光纤通信技术内涵

文章中的光通信传输技术在专业领域的应用主要是指在油气田和长输管线上的传输。文章将光通信传输介质的四种不同技术进行对比和分析,这四种技术分别是:RPR技术(也叫光以太网弹性分组环技术)、、OTN技术(光传送网技术)、SDH及基于SDH的多业务传送平台(MSTP技术)。SDH也称为同步数字体系、ATM技术(Asynchronous Transfer Mode顾名思义就是异步传输模式技术)。

2.1 光以太网弹性分组环技术

光以太网弹性分组环技术(RPR技术)对于实时性的时分复用业务,RPR技术定义了协议,在实际中需要得到进一步的验证。对于数据业务而言,RPR技术具备绝对的优势,可以根据用户的需求来分配带宽,该技术支持统计复用技术和空间复用技术,在网络正常运营的情况下,可使带宽利用率相对SDH网络提高3-4倍。RPR技术还可以对数据业务进行优化,能有效的支持IP的突发特性。

2.2 光传送网

光传送网也就是OTN技术,它是采用基于TDM体制的一种复用技术,每路信号占用在时间上固定的比特位组,信道通过位置进行标识,有独特的帧结构,可以区分不同等级速率,还能在同一网络中综合不同的网络传输协议,对于非实时性业务和实时性业务都能提供相应的承载,该技术实现了从窄带到宽带的综合业务传输。该技术的传输设备可以直接提供工业标准的通信协议接口,不需要借助其他的接入设备。缺点是该技术被垄断,设备的维护受原厂家的束缚,与其他非OTN网络进行连接总会有些莫名其妙的故障,设备的兼容性比较差。

2.3 MSTP技术

MSTP技术是SDH及基于SDH的多业务传送平台的缩写,该技术也是一种光纤传输体制,它以同步传送模块为基本概念,其模块由三部分构成:段开销(SOH)、管理单元指针(AU)和信息净负荷。MSTP技术的特点有:第一,克服了SDH设备中的一些不足,多数情况下不需要额外的接入设备,但新技术产品的增加可能会需要增加新的接入设备。第二,能利用虚容器方式来兼容各种PDH的体系。第三,SDH传输网具有智能化的路由配置能力、能方便的上下电路、监控维护管理的能力比较强、光接口的标准相对统一。

2.4 异步传输模式

异步传输模式技术也称为ATM技术,ATM虽然可以承载实时性业务中的时分复用业务,但每一个节点的延时都要大于SDH传输制式,特别是故障时系统切换时间较SDH传输制式长,所以一般在时分复用业务的承载方面不用ATM技术。

3 光纤通信传输技术的应用

根据上文所描述,可知这四种技术各有各自的优缺点。在实际应用中应该充分考虑各个技术的特点综合性的来运用这些技术服务于生产。在实际生产中,一般将光纤通信传输技术与实际的工程情况相结合,进行核算,计算出合理的工程成本。

经过分析在具体的通信传输中,其设计思路如下。先进行优化设计,选择跟实际情况相匹配的数据传输技术,其次根据实际情况和相关费用,计算出合情合理的投资费用,最后根据实际情况来选择相应的光纤传输方式,进行实地使用。既节约了成本,又保证了通信数据传输的顺畅和安全。

参考文献

[1]高嵩,裴丽,祁春慧,安丽靖,李卓轩,赵瑞峰. 色散对ROF系统性能的影响[J].光电技术应用,2009,(06).

无线激光通信技术范文第5篇

关键词:无线光通信;信号处理;处理技术;研究

早在激光器诞生之前,无线光通信技术便受到了国内外科研人员的广泛关注,但由于找不到相对稳定的光源,所以无线光通信一直受到技术上的制约,无法取得更好突破性的进展。而后,激光器诞生,无线光通信技术终于获得发展源动力,开始在通信领域内进行跨越式的飞进。但在目前的研究工作中,纵使无线光通信技术得到了激光器的帮助,找到了稳定的光源,但通信效果差这一新问题又给无线光通信技术带来了新的挑战。

1、无线光通信技术的定义和特点

随着通信网建设的发展,局域网以及千兆以太网开始快速增长,将这些高速的局域网和千兆以太网连接到运营商的通信网络,必须依靠容量巨大的接入网络。当前有很多接入技术可供选择,比如光纤、微波、XDSL等,但光纤敷设时间长及高额投入限制了普及;微波技术日渐成熟,但这种接入方式需要高额的初始投资,对业务提供商而言,这种接入方式不很经济;而自由空间光通信FSO,作为一种新兴的宽带无线接入方式浮出水面,是解决宽带网络“最后一公里”的传输瓶颈的有效途径,FSO的出现引起了业界广泛地关注。

无线光通信技术,也可称为自由空间光通信技术,英文简称FSO,其实质是指利用激光作为信号载体,采用点对点对接方式来实现信号传递和接收的一种自由通信方法。无线光通信技术不需要借助光纤,仅仅只依靠空气来实现信号连接。比起其他通信技术,无线光通信技术具有着高带宽、部署速度快以及经济实用、费用合理等优点。由于无线光通信技术借用通信设备的发光二极管或激光二极管为稳定光源,所以无线光通信技术具有的“无线光纤”的美誉。

综合分析,相比于其他通信技术,无线光通信技术具有以下几大优点:一,首先是,无线光通信技术采用激光作为其通信信号的载体,而激光因为具有发射光线集中的特点,所以能传递更多的通信信号,并保证信号传递的稳定性,从而提高通信质量;二,无线光通信不容易受到频率的干扰和管制。通常情况下,无线光通信的工作频率维持在360THz,属于超高频率,因此无线光通信设备在运作时一般不会受到其他信号的干扰,也不用使用相关的频率资源是;三,无线光通信的流量比较大,当前人们所使用的无线光纤具有超大、超强的数据传输功能,不仅传输速度快,传输容量也相对较大,就现阶段投入使用的光通信设备来说,该设备的最快数据传输速度可高达3.5Gb/s。

2、无线光通信的信号处理

不管是无线光通信技术,还是其他类型的通信技术,通信信号处理始终是实现通信的先决条件。而对于无线光通信技术来说,其技术之所以能够实现信号的稳定传递和大容量运输,主要原因还是因为其具备着先进而优越的信号处理技术。下面就无线光通电中的信号处理技术作浅要探析。

2.1 数字信号的处理流程

(1)采样。采样是无线光通信信号处理工作中的第一个环节。鉴于无线光通信其实是一种模拟模拟数字化技术,所以在开展模拟信号数字化工作之前,要先将需要传递的数据信息或信号作离散处理,将原来的连续性时间信号离散开,使信号保持离散状态。从频谱上来看,采样的过程实际是带限信号频谱搬移的过程,即信号频谱搬移到以WS、2ws…为中心的上下两边的位置,因此,可以考虑利用信号过滤器提取一段信号频谱,从而有效恢复原来信号。语音信号的采样频率一般为8kHz,设计中所采用的就是8kHz。

(2)量化。通过量化程序,能够将连续有规律的信号转换成无规则的信号。在PCM数字化过程中,通常利用二进制数字码来表示采样值,而二进制数字码代表的样值十分有限,因此要用有限数量的样值表示原模拟信号无限各幅度采样值就需要进行量化。通过量化处理,能够将样值划分为一定数量的小段落,利用段落内某个值来表示样值。量化间隔大小不定,可以相同也可以不相等,如果间隔相等,则称为均匀量化,否则称之为非均匀量化。为了有效提高通信质量,降低外部环境的干扰影响,采用压缩和解压缩方法来实现原始信号非均匀量化。在编码位数保持不变的前提条件下,可先放大较小信号,放大程度视信号大小而定,信号越大放大倍数相应递减。实际中常用的非均匀量化方式有我国和欧洲使用的A律,以及美国、日本、加拿大等使用的u律,由于A律和u律是有理想对数压缩律转化而来的因此通常A律13折线压缩律和u律15折线压缩律分别作为它们的代替。

(3)A律压缩量化。非均匀量化过程要按照信号大小来选择恰当的间隔距离。一般原则:当输入信号大时,量化间隔大;输入信号小时,量化间隔小。这样可以改善小信号输入时的信噪比,增加动态范围。

2.2 无线光通信中语言解码方法分析

(1)比特流的解包和纠错。解码器将接收到的数据包,按一定的规则分成不同的编码。不同的音频格式对应不同的解码技术和过程,通常先对基音周期进行解码,因为基音周期含有清浊类型的信息。

增益的修正。对于无背景噪声环境下的输入信号,解码后的增益必须进行一定数量的衰减。在决定第一增益G1的衰减之前,先对背景噪声Gn进行估计,如果当前帧的参数是用上一帧的参数代替的,就不用对噪声进行抑制,自适应谱增强也要用到背景噪声的估计。

(2)参数的插值。由于每帧语音只传输一组参数,考虑到一帧内可能有不止一个基音周期,因此要对接收到的参数进行从帧到基音周期的转换和插值。MELP的参数在合成时都要进行基音同步的插值。这些参数包括增益、线谱对频率、基音、抖动标志、傅氏级数幅度值、混合激励脉冲和噪声的系数,以及自适应谱增强滤波器的频谱倾斜系数。

(3)增益的校正。为了保证合成语音的连贯性,在一个基音周期内前10个样点的校正因子是当前帧的校正因子与前一帧的校正因子的线性内插值。

(4)脉冲整形滤波。脉冲整形滤波器是一个65阶的FIR滤波器。取一个固定的三角脉冲,其宽度是男性典型的基音周期。计算三角脉冲的DFT,对幅度谱进行归一化后再进行DFT反变换得到滤波器的系数,它具有减弱某些频带处周期性的作用。

3、结束语

综上所述,当前,无线光通信技术以其特有的优势已占据了通信领域中的最核心位置,并且随着科学技术的不断发展,科研人员对无线光通信技术的探讨和研究还将继续深入,无线光通信现有的缺陷与不足也会在研究中被不断改进和完善。总而言之,无线光通信技术未来的发展前景必然也将变得越来越明亮而宽阔。

参考文献

[1] 饶瑞中,龚知本,王世鹏,刘晓春,汪建业,周毅. 激光大气闪烁饱和的孔径平均效应[J]. 光学学报. 2002(01)

无线激光通信技术范文第6篇

关键词:通信系统;措施

Abstract: in today's society, the electronic products have penetrated into people's lives, they raised a higher quality of life of service to our. With the rapid development of scientific construction of our country, the communications industry as a product of the information age, plays an important role there is nothing comparable to this, its applicability, universality, popularity is more people be obvious to people.

Keywords: communication system; measures

中图分类号:E965 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

引言:

通信技术帮助人们传达与他人之间需要的信息,具有传递速度快、传递范围广以及传递路程远等优势与特征,在极大程度上改善了人们的生活水平与质量、提高了人们的工作效率,并节省了宝贵的时间,为人们营造出了方便、快捷的生活环境,加速了社会的发展与建设,因而被世界各国所广泛采用。

一、电子通信系统的关键技术问题

近几年来, 电子通信技术应用十分广泛, 就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。

1、 移动通信系统关键技术问题

在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。

2、卫星通信系统关键技术问题

卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。

目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带 IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,

2.1 数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率。

2.2 智能卫星天线系统。

2.3 宽带 IP卫星通信技术的研究。

2.4 新型高效的数字调制及信道编码技术。

2.5 多址连接技术的改进和发展。

2.6 卫星激光通信技术。

未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的

二、我国通信行业服务质量的改善措施

1 树立正确的思想观念

若想提高通信行业的服务质量,首先必须要提升、优化内部员工的思想观念。对于公司管理人员的要求更需严格提高,使管理人员明白服务质量是企业战略制定的关键。人是直接参与施工的组织者、指挥者和操作者,作为控制对象,要避免产生失误,作为控制动力,要充分调动人的积极性,发挥人的主导作用。为此,除了加强对施工队伍人员的劳动纪律教育、职业道德教育、专业技术培养、健全岗位责任制、改善劳动条件外,还要根据工程特点,对技术复杂、难度大、精度高的工序或操作,由技术熟练、经验丰富的施工人员来完成,严格禁止无技术资质的人员上岗操作。

2 用心理解客户,及时反思、检讨

通信行业是一种特殊的服务行业,客户对通信行业服务质量的衡量是一种体现在使用过程中的感受。思索客户所需要的是何种服务,怎样才能够加以改善,以致全面满足客户的要求。对于工程项目来说,质量是关键,器材是保障。建设监理要了解通信设备及器材的质量、 性能、特点、技术参数,必须把好质量关。特别是通信线路方面的器材,更应该注重适用地点的气候条件、地理环境等因素,验证产品的合格证、使用许可证、入网证,杜绝“三无” 产品和以旧充新、以坏充好的伪劣产品,避免器材质量问题影响整个工程质量和使用寿命。

3 统一整合、完善一线服务流程

鉴于直接与客户沟通的一线服务人员工作量大,不仅要面对诸多不同的客户,还要努力学习企业各项业务知识等,因此,若要全面提升通信行业的服务质量,必须统一整合、完善一线服务流程。最好将一线工作人员明确分工,设置专人专门与客户沟通;另设置业务咨询,专门为客户提供讲解企业项目内容等。只有分工明确,完善一线服务流程,减轻一线员工的工作压力,员工才能够以最好的状态服务客户。至于一线管理人员,应避免多头管理这一弊端,独设一人为前台主管即可,所有服务营销的指令均由一位主管人员或一个部门下达。

4、环境控制

通信工程项目由于点多面广、施工周期长、流动性大等特点,不同的工程影响工程质量的环境因素也不同,要根据工程技术环境、劳动环境、工作环境等具体条件和特点,采取有效的措施来控制环境因素对工程质量的影响。尤其是施工现场,应建立文明施工和文明生产的环境,杜绝“野蛮”施工和违规施工,保持器材、工料堆放有序,道路畅通,为确保工程质量、安全创造良好的条件

5、保证实际服务内容的真确性

任何企业唯有在客户中树立良好的口碑,才能够长久的以诚信立足于客户的心目中。因此,企业在宣传、广告时,应实事求是,不虚假的宣传,过度夸张的宣传同样会被公众视之为“造假”。因此,在广告或进行宣传时,应尊重客户的知情权,不仅宣传自己企业或产品的优点,同时也不应完全掩盖自己企业或产品的缺点,使客户后知后觉,留下负面印象。通信行业提升服务质量并非是一朝一夕之事,应从平时便加强对员工素养的培训,全面提升企业所有员工的整体思想观念与服务意识,力求使企业各部门相辅相承,优化各项业务与服务的流程,才能够真正提高企业的整体服务质量。

三、新时期通信行业发展面临的挑战与机遇

1 技术进步带来的发展空间

随着科学技术和信息技术的不断发展,多元文化背景促使现代通信行业进入了更广阔的发展空间,计算机与通信技术的融合,新的通讯产品不断出现和升级,在西方发达国家的通信技术不断发展的同时,也为我国通信行业带来了新的发展机遇。

2、我国在通信行业不断建立和完善的法律法规为通信产业的发展提供了良好的环境。

随着三网融合力度的不断扩大,其在我国通信行业也取得了较大的进展。我国先后颁布了《电子信息产业调整和振兴规划》等文件,通过直接和间接两个途径为我国通信产业发展创造良好的环境,促进通信产业的不断发展。

3、在经受了金融危机的严重打击后,我国经济恢复了良好的发展势头,为通信产业的发展提供了有效的经济支持。在国家宏观政策如货币政策、财政政策等方面都为通信行业的发展提供了便捷的途径,使得我国经济回升的良好势头得以保持的同时,也推动了通信市场的不断发展。

4、产业结构的调整为通信产业发展提供了更多的机遇。随着我国经济结构和产业结构的调整,并且将其作为未来一段时间内我国经济工作的主要内容,而加快信息技术与工业发展的有机结合正是进行产业结构调整最为有效的方式。

四、结束语

总而言之,通信技术的适用性、广泛性与影响力不言而喻,电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。

参考文献:

无线激光通信技术范文第7篇

关键词:无线光通信技术 高速率数据传输 系统构成

随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。

无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。

无线光通信可在以下一些范围发挥重要作用:

·可以作为预防服务中断的光纤通信和微波通信的备份;

·可以应用于移动通信基站间的互连,无线基站数据回传;

·应用于近距离高速网的建设以及最后一英里接入;

·不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方;

·在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合;

·用于企业内部网互连和数据传输。

1 无线光通信系统的构成

无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。

一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的情况下,每一端都设有光发射机和光接收机,可以实现全双工的通信。系统所用的基本技术是光电转换。光发射机的光源受到电信号的调制,通过作为天线的光学望远镜,将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜;在接收机中,望远镜收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中,光电检测器将光信号转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别,可以选用透过率较好的波段窗口。对基于FSO的系统来说,最常用的光学波长是近红外光谱中的850 nm;还有一些基于FSO的系统使用1500 nm的波长,可以支持更大的系统功率。

2 无线光通信系统的特点和优势

2.1 频带宽,速率高

从理论上讲,FSO的传输带宽与光纤通信的传输带宽相同,只是光纤通信中的光信号在光纤介质中传输,而FSO的光信号在空气介质中传输。FSO产品目前最高速率可达2.5 Gbit/s,最远可传送4 km。

2.2 频谱资源丰富

与微波技术相比,FSO设备多采用红外光传输,有相当丰富的频谱资源,不需要申请频率执照,也不需要交纳频率占用费,这是一般微波通信和无线通信无法比拟的。

2.3 适用任何通信协议

适用于任何环境,不依赖某种协议。现在通信网络常用的SDH、ATM、以太网、快速以太网等都能通过,并可支持2.5 Gbit/s的传输速率,用于传输数据、声音和影像等各种信息。

2.4 架设灵活便捷

FSO可以直接架设在屋顶,以及在江河湖海上进行通信,可以完成地对空、空对空等多种光纤通信无法完成的通信任务,而且无需埋设光纤,可以在几小时内建立起通信链路,方便快捷,大大缩短了施工周期。

2.5 安全可靠

无线光通信的安全性是非常显著的,由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束,因此窃听和人为干扰几乎是不可能的。

2.6 经济

光纤网络的成本通常很高,铺设过程耗时,而且投资不可撤回,而无线光通信技术可以在城域光网之外提供高带宽连接,而成本只有在地下埋设光缆的五分之一。 转贴于  3 无线光通信系统存在的问题

FSO是一种视距宽带通信技术,发射机与接收机之间需要严格的视线传播,当通信设备安装在高楼的顶部时,在风力的作用下建筑物会发生摆动,这样便会影响激光器的对准。由于大楼结构中某些部分的热胀或轻微的地震等原因,有时也会导致发射机和接收机无法对准。

恶劣的天气情况,会对传播信号产生衰耗。空气中的散射粒子,会使光线在空间、时间和角度上产生偏差。大气中粒子还会吸收激光的能量,衰减信号的发射功率。

传输距离与信号质量的矛盾非常突出,传输距离越大,光束就会越宽,接收的光信号质量越差。

激光的安全问题必须考虑。发射功率必须限制在保证眼睛安全的功率范围内。

4 国外研究现状

在FSO领域,国外已经开始了将近10年的研究,但是FSO产品真正投入使用也就是最近几年的事情。在FSO这个领域里,国外几个大的FSO厂家,包括LightPointe、AirFiber、Canon、Terabeam。

LightPointe将自由空间光学技术用于创造、设计和制造电信公司等级的光传输设备,向电信服务商提供比传统光缆传输速度更快、成本更低的高速通讯解决方案。LightPointe的系统以超快的带宽速度提供安全可靠的无线传输,速度最高可达2.5 Gbit/s,产品适应性强,可解决城市地区的连接问题。

AirFiber位于美国加洲San Diego,主要服务于大城市大楼宽带接入。它的产品称为OptiMesh,网络结构为网眼状拓扑结构,冗余备份短距离622 Mbit/s无线光传输系统。

Canon主要产品有:Canobeam DT-50,速率从25 Mbit/s到622 Mbit/s,可连接 FastEthernnet、FDDI、ATM。特点是具有自动跟踪系统,调整探测器件的位置以检测激光束的光轴,所以不因建筑物的摆动而使传输中断。同时,镜头自动跟踪特性增加传输距离达2 km。Canobeam III:数据速率达到622 Mbit/s,有不同的网络接口,如ATM、FDDI、Fast Ethernet,并可选择SNMP 的TCP/IP。

TeraBeam Internet Systems产品是基于IP 的无光纤点到多点网络,发送和接收机,固定在办公室窗户上小卫星碟。这些卫星碟型天线的波束与安装在楼内的基站相连。

5 国内研究现状

目前在中国,无线光纤技术基本处于起步阶段,有几家公司在实验室作出了样机,但是没有规模性的生产,主要原因有FSO本身的可靠性问题,一些人对FSO技术存有一定程度的误解和疑虑;还有一些用户对FSO技术了解不多。

桂林三十四所、清华同方有限公司、中科院成都光电技术研究所、深圳飞通有限公司、上海光机所等几家单位,有比较成熟的样机。

桂林三十四所产品的主要性能参数有以下一些,传输速率:8 Mbit/s,34 Mbit/s,155 Mbit/s;工作波长:850 nm;通信距离:1~4 km;光发射功率:小于40 mW。

清华同方推出了面向未来的无线光链路的自由空间通信产品OWLink E100。清华同方在快速追踪系统具有自动校准功能获得了专利,其产品还遵循眼睛安全标准。

中科院成都光电技术研究所,开发的产品主要性能参数有传输速率:10 Mbit/s;工作波长:850 nm;通信距离:1~4 km;发射功率:3~30 mW。

上海光机所承担的"无线激光通信系统"具有双向高速传输和自动跟踪功能。其传输速率可以达到622 Mbit/s,通信距离可以达到2 km。自动跟踪系统采用双波长同光路接收镜筒和高灵敏度位敏探测器,实现灵敏的伺服跟踪。

深圳飞通有限公司开发出的样机,其速率有155 Mbit/s、622 Mbit/s以及1.25 Gbit/s几种,通信距离最远可达4 km。

6 FSO研究的发展趋势

FSO目前存在的问题主要集中在下面几个方面:针对大楼摆动的瞄准问题;大气中粒子对光线的散射、吸收问题;提高传输速率问题。这些问题影响了传输的可靠性,所以对这些问题的研究成为FSO的发展方向。

6.1 发射、接收的瞄准的研究

在大风中或因地震引起大楼的摆动,发射机发送的光信号对不准接收机,产生的误差大,甚至通信无法实现。目前的研究方向在于提高激光的瞄准,怎样利用非机械装置来实现精确的对准和快速瞄准;在接收机方面,散射光线也带有信息,接收散射光线越多,接收的信号能量越大,但同时接收的噪声也越大,所以尽量提高接收机接收信号总功率,又不能降低信噪比成为研究目标。

6.2 减小大气对通信的影响

在不同的环境中不同波长的光线会有不同的传播特性,这些不同的特性导致了在不同环境下,不同波长的光线会有不同的吸收窗口、不同的散射函数以及不同的折射率,需要寻求一种最优波长,在通信链路中找出波长与性能的最优组合。

6.3 传输速率的提高

FSO相对于其他接入设备最大的优势之一就是带宽。现在FSO产品的速率从2 Mbit/s开始,形成多个系列,比较典型的有10 Mbit/s、100 Mbit/s、155 Mbit/s、622 Mbit/s。有的公司采用波分复用技术,速率可以达到2.5 Gbit/s、10 Gbit/s。

综上所述, FSO的发展方向是解决大楼的抖动引起的对不准问题、大气微粒的散射问题、大气湍流影响通信问题,提高系统可靠性,在此基础上提高传输速率,使FSO发挥最大优势。

无线激光通信技术范文第8篇

1卫星通信系统的基本概念

卫星通信系统是一种把卫星作为信号中继站来接受和转发多个地面站之间微波信号的通信系统。一个完整的卫星通信系统是由卫星端、地面端和用户端这三个部分组成的。在地球上空作业的卫星端在微波通信的传递过程中起的是中转站的作用。包含了星载设备和卫星母体的卫星星体在空中接收地面站的电磁波,放大之后再发送到另一个地面站。设立在地表之上的多个地面站是连接卫星系统和地面公众网的固定接口和传送点,由地面卫星控制中心、跟踪站、遥测站和指令站等部门构成。人们连接网络的用户端通过地面站传送出入卫星系统的微波信号,形成庞杂而宽泛的通信链接。卫星通信系统的覆盖范围很广,在卫星信号覆盖区域内的任意地点都能够顺利进行通信,不会因为距离的变化而影响通讯信号的好坏。卫星通信的电磁波主要在大气层以外的区域传播,微波传递的性质较为稳定。所以卫星通信的工作频带宽,通信质量好。即使部分在大气层内部传播的电波会受到天气的影响,也仍然是一种信号稳定性和通讯可靠性很高的通信系统。但是,运行在高空轨道上的卫星在同时进行双向传输时,传递速率会延迟到秒级,电磁波的精确度也会有所下降,用于语音通话时会出现明显的中断现象。卫星在高空上的位置是按照预定轨迹运行的,因此,卫星始终处于一种运动状态,然而卫星通信系统中的线路连接都是无线链路,管理微波接收和微波传递的控制系统相当复杂,不易操纵和操作。

2卫星通信系统的发展现状

2.1成本和需求之间的矛盾

现代的大众通信集中体现为宽带互联网和移动通信。卫星通信在宽带领域中不及光纤宽带便利迅捷,在移动领域中也没有地面蜂窝移动系统的性价比优势。在移动的长途通信费大幅下降的情况下,卫星长途通信的转发器费用却没有任何变化,大大提高了卫星通信系统的运行成本。这种成本高需求低的矛盾是卫星通信系统面临的最大尴尬。

2.2宽带IP的传输和实现问题

中国当前的宽带IP卫星系统基本上都采用的是ATM的传输技术。这种技术的性能支持卫星通信系统相关的指标要求,实现起来却很困难。在卫星ATM需要分层实现的说法上有两种不同的观点就是否改变现有卫星协议结构的问题展开着激烈的争论。含有ATM交换机的子网移动性管理因为过于复杂,至今也还没有找到解决的方案。

2.3数据传递的速度和效率问题

信息时代最需要的就是传递信息的快捷方式。建立在频分复用和码分复用技术基础上的传统传递方式已经满足不了卫星通信日益增长的用户需求。虽然随后又研发出了分组交换技术,但长距离传输延时的问题还需要更加有效的技术和措施来降低传输延时对实时数据的影响。

3卫星通信系统的关键技术

3.1数据压缩技术

数据压缩不仅可以节约传输时间和存储空间,还能提高通信的便捷性和频带的利用率。数据压缩技术在处理数据的专业领域里已经发展得相当成熟了。不管是静态的数据压缩还是动态的数据压缩都可以为卫星通信系统在时间、频带和能量上带来相对较高的传输效率。例如ISO对静态图像压缩编码的标准和CCOTT的H.26标准,以及MPEG62设计中的同步交互性和多媒体等技术都成为广泛应用于多媒体压缩的公认标准。

3.2多媒体准信息同步技术

卫星通信系统传输中所使用的多媒体准信息同步技术大致可以分为连续同步和时间驱动同步这两类。在卫星的多媒体通信中,可以选用缓冲法、反馈法或者时间戳法来实现多媒体准信息的精确同步。目前开发出来的同步技术有建立在近似同步时钟基础上的“多业务流同步协议”和以时间因果同步为特色,支持分布式协议的“多信息流会话协议”。

3.3智能卫星天线系统

要成功传输多媒体信息,对通信系统的带宽要求是2500MHz及以上。降雨等天气因素和地面吸收电磁波等客观的影响因素都会导致卫星ATM网络产生较为严重的突发错误。为了完成多波束覆盖的范围最大化,研究智能高性能天线的技术开发和具体应用是十分必要的。例如,卫星通信系统可以在平时采用多波束快速跳变系统,在需要完成跟踪和同频复用的低轨道系统中采用蜂窝式天线,在星上和同步轨道系统中采用相控阵列天线。

3.4卫星激光通信技术

卫星通信对传输速率的要求很高,就目前来说,卫星通信系统的载波都是电磁性的微波。但微波天线能够接受和传递的微波数量是有限的,这就需要激光通信的辅助甚至替换。激光通信技术可以在减轻卫星密度重量和体积大小的同时增大卫星的通信量,提高卫星通信的保密性、可靠性和传输速率。而且卫星通信的激光传输之间是不会相互干扰和影响的,是卫星通信在未来的主要发展趋势。

4结束语