(2)200~280nm的紫外光屬于日盲段。這個(gè)波長的太陽光受大氣分子和懸浮顆粒的吸收,信號(hào)強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律衰減,到達(dá)地表附近時(shí)的能量非常微弱。因此,紫外光通信的背景噪聲非常小。
(3)由于受大氣衰減的影響,紫外光適合1km范圍內(nèi)的短距離通信,超過這個(gè)范圍后將難以探測,對(duì)它進(jìn)行干擾和偵聽的可能性很小。因此,紫外光通信的保密性非常高。
(4)紫外光源對(duì)接收器視場所在空間進(jìn)行照射,通過彌漫在大氣層中的微小顆粒,散射到接收器的視場區(qū),并被接收器接收。因此,紫外光可以進(jìn)行非視線通信(NLOS),適合在有遮擋的場景中使用。
由于上述特點(diǎn),紫外光通信系統(tǒng)可在戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信和保密通信中得到廣泛應(yīng)用。
2、雙工紫外光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目前的紫外光通信系統(tǒng)都是單向通信,調(diào)制方式采用的是常規(guī)的OOK(通斷)和PPM(脈沖位置調(diào)制)模式。若想實(shí)現(xiàn)雙向通信,一種方案是采取頻分復(fù)用的方式,收發(fā)雙方在200~280nm范圍內(nèi)分別占用一個(gè)不同的波長;另外一種方案是采取時(shí)分復(fù)用的方式,收發(fā)雙方共用一個(gè)波長,但是占用不同的時(shí)間片。由于日盲段的波長范圍有限,前一種方案的系統(tǒng)容量難以提高。本文采取第二種方案。
2.1系統(tǒng)組成
系統(tǒng)的核心部件是UV?LED和紫外光檢測器,此外還有一片可編程邏輯陣列(FPGA),外接語音壓縮編解碼芯片和USB接口芯片,分別用來支持語音和數(shù)據(jù)的傳輸,如圖1所示。
其中UV LED選用的是韓國首爾光設(shè)備公司的T5F28,其波長為280nm,發(fā)射功率為150mW。光檢測器選用的是日本濱松公司的R7154,其波長范圍為160~320nm。FPGA主要完成四個(gè)方面的功能:接收數(shù)據(jù)的定時(shí)恢復(fù)和判決;數(shù)據(jù)的加擾和解擾;信道編譯碼;數(shù)據(jù)的組幀和解幀。