运动无线光通信系统的设计与实现

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1、第八届中国光电通信论坛会议论文集运动无线光通信系统的设计与实现付兴虎陈振宜郭强俞起帆宋英雄李迎春庞拂飞王廷云(特种光纤与光接入阿省部共建教育部／科技部重点实验室，上海大学通信与信息工程学院)摘要：提出一种运动无线光通信系统。该系统的光发射接收子系统采用单发单收的设计方法，以提高发射和接收效率，并给出了视频、音频、以太网、数据分接／复接等模块的设计方法，最后给出了一个运动无线光通信系统的设计实例。实验结果表明，其信号传输速率为240Mbps，通信波长为15S0nm，传输距离为130m，全双工通信，运动速度为(200·300)m／min．传输

2、内容为以太网、RS485数据、声音／图像、急停信号等。关键词：无线光通信；运动；光学天线；信号处理DesignandrealizationformobilewirelessopticalcommunicationsystemFuXinp，huChenZhen姐GuoQiangYuQifanSongYingxiongLiYingchunPangFufeiWangTingyunKeyLaboratoryofSpecialFiberOpticsandOpticalAccessNetworks(ShanghaiUniversity)，Minist

3、ryofEducation／MinistryofScienceandTechnology，P．R．China，SchoolofCommunicationandInformationEngineering，ShanghaiUniversityAbstract：Amobilewirelessopticalcommunicationsystemisproposed．Theschemesingle—transceiversareadoptedintheopticaltransmitterandreceiversubsystemsforenhanc

4、ementopticaltransmittingandreceivingefficiency．Thedesignmethodsofvideo，audio，Ethernet，datamultiplexing／demultiplexingareproposed．Apracticaldesignexampleformobilewirelessopticalcommunicationsystemisgiven．Theexperimentalresultsshowthatitssignaltransmissionrateis240Mbps，thec

5、ommunicationwavelengthis1550nm，andthetransmissionrangeis130m，full—duplexcommunication，themobilespeedis(200-300)m／min，thetransmissioncontentincludeEthernetdata，RS485data，audio／videosignal，stopsuddenlysignal，andSOon．Keywords：Wirelessopticalcommunication；Mobile；Opticalantenn

6、a；Signalprocessing1、引言近年来，无线光通信逐渐成为研究的热点，并得到了迅速的发展。与传统的光纤-17-第八届中国光电通信论坛会议论文集通信和微波通信相比，它具有通信容量大、传输速率高、安全保密性强、组网简单、成本低廉等优点”+3’，而且不受无线频率的管制，在跨越河流和公路通信、紧急临时通信、楼与楼之间通信等”3方面发挥了很大作用。国内外对无线光通信的研究主要集中在发射和接收两端固定状态下进行点对点传输【5～，每一端都含有无线光通信发射设备和接收设备，可以在静止状态下实现全双工通信。但是当某一端发生晃动或相对运动时，数据

7、的传输就受到很大影响，需要复杂的跟踪和控制装置，以使两端的激光束都能对准，这样就增加了设备的成本和复杂性，难以进行维护。在某些应用场合，无线光通信设备往往随着机械设备一起进行直线运动，此时常规的无线光通信系统就无法满足通信要求。本文提出了一种以激光光波作为载波，大气作为传输介质的，沿固定直线轨道运动进行的无线光通信，详细地分析运动无线光通信系统各子系统的设计，最后给出设计的一个运动无线光通信系统的实例，并给出相应实验结果。2、运动无线光通信系统结构运动无线光通信系统主要包括运动端光发射／接收端、固定端光发射／接收端、直线轨道，以及数据输入

8、设备、数据输出设备。运动端固定在运动小车上，随运动小车一起在直线轨道上作往返直线运动；固定端置于轨道一端，其光发射天线和光接收天线分别与运动端的光接收天线和光发射天线分别对准，以实现双向全双工