水下光通信如何作业
2022.08.12
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  水下光通信分为发射机、水下信道和接收机三部分。发射机需要采用抗干扰能力强的高效编码调制技术对发射的信息进行电调制。然后通过高速光源驱动和光源,完成电信号到光信号的转换。水下通道完成光信号的传输,同时还要考虑水环境对光信号的吸收、散射等一系列不利影响。接收端是发射端的逆过程,需要考虑光电信号转换、干扰过滤、有效解调解码等问题。这些部分看起来是独立的,但实际上是相互关联的。

  水下光通信如何保证高通信速率

  硬件响应速度、接口吞吐率和调制解调技术往往是通信系统高通信速率的主要制约因素。发射机器采用高速光源驱动电路和并联电流驱动结构,调制带宽高达200MHz,接受机器采用高灵敏度检测器,响应速度快;突破了接口限制流量的瓶颈。通过高速信号处理电路实现高速调制解调技术,采用多通道并行处理架构,既充分发挥了FPGA的优势,又提高了实时性信号处理的处理速度;既利用了PPM的高功率利用率,又解决了OOK抗干扰性差的问题;同时,复用技术的灵活使用,不仅大大提高了系统通信速率,而且大程度地降低了硬件要求和设计成本。

  水下光通信如何保证远距离通信

  发射端光功率高、信道衰减小、接收端光功率转换效率高是保证长通信距离的主要因素。产品采用调制效率高的光源,保证发射机的大功率;采用水下衰减低的蓝绿波段,保证通道衰减小;接收端采用高灵敏度检测器,可检测微弱信号,并通过数据预处理和抗干扰强解调算法,提高接收端的光功率转换效率。

  水下光通信如何保证低误码率

  误码率是判断通信系统性能的重要指标,无线通信环境复杂多变。为保证系统的低误码率,必须熟悉误码的来源,对症下药。在水下光通信中,接口通信引入错误、自干扰引入错误、光链路通信引入错误、信道噪声引入错误、解调引入错误。通过稳定可靠的通信协议降低接口通信引入的误码,通过噪声抑制电路和结构设计降低自干扰引入的误码,通过选择优良的信道编码降低光链路通信中的误码,使用软件处理算法,尤其是解调。同步算法降低了信道噪声并引入了误码和解调误差。

  水下光通信如何保证系统的高可靠性

  水下通信系统涉及光学、力学和电学等领域。因此,系统的可靠性还涉及到各个领域的设计可靠性。除了机械结构的可靠性、光学系统的可靠性、电路设计的可靠性外,这里着重强调的是软件的可靠性设计。

  软件可靠性需要理论与实践相结合。

  考虑到实际通信中水下环境复杂多变、水下作业维护困难等问题,软件可靠性主要体现在适应性和自动化方面。即能快速自动感知当前环境,匹配通信所需参数,完成通信工作,在通信过程中自动调整通信状态。