无线激光图像传输收发电路的设计与实现

设计并实现了激光发射与接收电路模块,每个模块主要由激光收发电路、数据处理器、存储器和视频转换电路等4部分组成,具有体积小、使用灵活的特点.重点介绍了622 Mbit/s高速激光收发电路的设计.研究并实现了对视频数据流的时序控制,如有效图像数据的提取与重新组合、存储等,采用曼彻斯特编码保证了激光信号接收与时钟恢复的稳定.在使用一组简易光学天线的情况下,理论通信距离大于6 km,并成功地完成了距离大于100 m的实验.结果表明:该系统可以稳定地传输图像,适合地面短距离高速接入等应用,为进一步研究无线激光通信技术提供了实验平台.     

基于DSP的电动舵机用高速串口通信设计

介绍一种基于DSP的高速串口通信方法,利用DSP芯片内部SCI模块与外部驱动电路连接,采用RS422通信协议,实现高速串口通信。DSP采用C语言对通信数据进行打包、收发、解析等编程处理;上位机采用LabVIEW图形化的编程语言简化底层驱动编写,实现串口通信应用程序的开发。实验结果表明,通过上位机发送指令,利用RS422通信电路能实时、有效实现电动舵机控制。     

大气激光通信技术

大气激光通信曾被评为2001年十大热门电信技术之一。主要介绍了大气激光通信系统的组成及技术优点,提出了一种收发一体、光电分离的系统结构。总结分析了大气歼扰、天气因素和平台的抖动或振动对通信的影响,提出了螺旋式扫描子空间的动态捕获、瞄准、跟踪方案。展望了大气激光通信广阔的应用前景。     

大气湍流对高速激光通信影响模拟实验研究

分析了大气湍流对高速激光通信影响的研究方法、现状及必要性,建立了高速激光通信用大气湍流模拟装置,提出了大气湍流对高速激光通信影响的模拟实验方案,采用实验室内半实物模拟的方法,利用大气湍流模拟装置模拟中弱强度的湍流,搭建激光传输实验系统,并进行了光强闪烁方差及频谱、到达角起伏方差及频谱等测试,结果表明,该大气湍流模拟装置的光强闪烁、到达角起伏符合-5/3理论,光强闪烁、到达角起伏是影响激光通信性能的主要因素,为深入研究大气湍流对高速激光通信影响提供了有效手段和方法,最后对大气高速激光通信未来的发展方向进行了展望。     

高速模数/数模转换电路的研究与实现

收发信道一直以来都是通信系统的一个重要组成部分.随着数字化集成电路的发展,高速数字电路逐步代替大部分模拟电路,而收发信道后高速的数模/模数转换电路显得尤为重要.详细介绍了一种通用的高速模数/数模转换电路的实现方法,并且已经在L波段某型通信系统中应用.     

大气激光通信系统数学仿真方法研究

基于大气光学理论与激光通信技术,总结了大气激光通信信道特点和模型公式组,改进科学计算软件中的图形化编程模块,设计了一套大气激光通信数学仿真系统,可供光端机开发、研究信道编码、分析大气信道特性及光通信系统计算机辅助设计时使用。     

轻霾天气下大气多次散射对激光通信的影响

为了了解多次散射对轻霾天气下大气激光通信的影响程度,建立了轻霾天气下大气多次散射的模型,并进行了分析,从理论上证明了在轻霾天气下前向散射对光接收的影响可以忽略。这为设计大气激光通信光收发系统提供了理论依据。     

一种基于LTCC基板的数字光收发模块设计

首先介绍低温共烧陶瓷(LTCC)技术和数字光收发模块,阐述LTCC的技术特点、工艺流程以及它相较于传统PCB电路基板的优势,解释了数字光收发模块的通信原理和工作方式;其次,提出了一种基于LTCC电路基板的数字光收发模块的设计方案,详细介绍了该光模块的主要构成和实现方法,包括电路设计和关键器件的比较和选取;最后,通过对该方案所述的数字光收发模块的样件进行关键指标和性能测试,验证了该设计方案的可行性。     

大容差中波红外激光通信终端光学天线研制

为了降低激光通信光学系统公差要求,节省研制成本,减小大气散射对激光通信链路的影响,采用波长工作在大气窗口的中红外激光器作为激光通信光源,研制了与之匹配的中波红外激光通信终端光学系统。首先,利用激光通信能量链路传输方程,根据中波红外激光器光束参数和接收端探测器灵敏度,计算出光学天线口径、发散角等设计参数,并给出激光通信收发光学系统波像差要求。接着,利用ZEMAX软件进行了中红外激光通信收发光学系统的设计与公差分析,对两系统进行了加工、测试,完成了系统研制。测试结果显示,中红外激光通信发射光学天线光学传递函数与理论值最大偏离9.3%,接收光学系统波像差RMS为0.075λ (λ=4.7 μm),满足设计要求。结果表明:采用中红外激光作为激光通信光源可降低光学天线的加工装调难度。     

42.24 Mbits/s多业务大气传输光通信系统的研制

在实际应用中为满足对多业务大气传输光通信的要求，研究并实现了通信速率达42．24Mbits／s的大气传输光通信系统，该系统能够实现V．35、E1、RS-232／485、以太网以及电话语音数据通信等。从光学收发天线、半导体激光器调制驱动电路、光电二极管(PIN)直接检测电路、通信端机等方面阐述了该系统的基本原理、组成结构以及设计思路等。大气传输通信实验表明，传输距离为500m时，在晴朗的天气条件下该系统能实现宽带、高速、低误码率的信息传输。     

基于DSRC协议的5.8 GHz收发电路设计与实现

提出了一种应用于专用短程通信(DSRC)协议的5.8 GHz收发电路的设计方案,给出了5.8 GHz收发电路的硬件设计方法,包括检波电路、接收电路、唤醒电路和发射电路的设计,最后列出了射频前端的测试方法。测试结果表明,该5.8 GHz收发电路的设计完全符合DSRC协议国家标准,并且验证了该设计方案的可行性与成功性,该系统性能稳定、实用性强,具有很好的市场推广价值。     

Design of 4.25 Gbps Small Form-factor Pluggable(SFP) Transceiver

Compact, hot-pluggable, and data-agnostic, SFP modules bring up to 4.25 Gbps to a flexible new form factor. The SFP transceiver which is the core device of optical communication is always the research focus in the field of optical communication for both telecommunication and data communication applications. The working principles of SFP including the transmitter components, the receiver components and the microcontroller are discussed in detail. The basic theory of high-speed signal and the concept of high - speed circuit, high-speed board design techniques are presented. A new design of high performance, cost effective SFP transceiver and PCB layout are also presented. The performance of the transceiver is analyzed and the characteristics of the sample are coincident with the expected ones. The status of the transceiver can be monitored and controlled by I2C bus through the interface in real time. This transceiver can meet the requirement of SFF-8472.     

基于MIL-STD-1773B总线的光收发技术

基于MIL-STD-1773B总线传输技术,设计并研制了能够独立传输1773协议的光收发模块,具体分析了三电平技术的传输方案.该光收发模块由输入脉冲整形、脉冲调制、光源驱动、光电转换、前置放大、自动增益控制和比较电路组成,设计采用全直流耦合,支持突发工作模式,具有接收灵敏度高,动态范围大,传输距离远的特点.     

一种新的基于磁感应技术无线地下传感网收发器设计

针对无线地下传感器网络（Wireless Underground Sensor Network,WUSN）中的信道高路径损耗、信道条件动态变化大和天线尺寸过大等问题,提出一种基于磁感应技术的WUSN收发节点的硬件设计方案。设计了通信系统节点的硬件结构及主控制器和线圈的选型,以及包括天线发射电路、接收电路、程控放大电路和高速A/D采样电路的收发器外围电路,并给出了相关关键参数设计性能指标,搭建了收发通信和性能测试平台。实验结果表明：经FIR滤波器和希尔伯特检波后低频干扰被滤除,降低了误包率,硬件节点满足要求,验证了设计的可行性和可靠性。     

低功耗无线收发电路系统设计

目前,无线通信技术发展极其迅速,随之引起系统功耗不断上升。因此人们近几年来对无线通信网络中各方面的低功耗技术进行了深入的研究,使节能成为无线通信发展的一个重要方向。设计了低功耗无线收发电路系统,采用STM32L151系列超低功耗芯片和UTC4432系列无线通信模块作为核心电路系统,通过软件设计及调试实现整个低功耗收发电路系统功能。结果表明:采用合适的微控制器和无线通信模块对于控制无线收发电路系统的功耗有着极其重要的作用,再加上对软件编程的控制,能够使整个系统的功耗大幅度降低。     

高隔离度激光通信终端光学系统设计

激光通信具有信息容量大、光学增益高、高度抗干扰和抗截获能力等突出优点,是解决高速通信问题的重要技术手段。根据激光通信中收发一体、双向双工工作模式对收发隔离度的要求,通过对不同光学结构隔离度仿真分析后,提出采用离轴三反光学天线降低后向散射从而实现高收发隔离度,在光学设计时,通过迭代优化控制光学表面上最小入射角,以及对光学表面精细加工工艺提出了明确的指标要求,最终实现了隔离度≥70 dB。仿真分析得出物方视场角5 mrad隔离度为73.7 dB,实测Φ150 mm离轴三反光学天线的隔离度可达73 dB,与仿真分析的结果一致,满足卫星激光通信系统捕跟和通信对光线天线隔离度的要求,可用于星间激光通信。     

OEIC WDM transceiver modules for local access networks

The authors report measurements of fibre-optic transceiver modules which use a single optoelectronic integrated circuit (OEIC) subsystem. The optical circuit contains a DFB laser, 3 dB coupler, WDM, monitor photodiode and pin photodetector elements, which are monolithically integrated on a semi-insulating substrate indium phosphide chip. This assembly is designed to provide complete subscriber-termination functionality for bidirectional telephony and unidirectional broadband communication links for access networks. The dual-in-line module provides single fibre network interfacing, is physically compact, is stable for domestic and business environments, requires no cooling, and has the potential to be manufacturable at low cost     

一种高精度激光器温控电路的设计

为了保持光收发模块发射光波长的稳定,采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法,设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路,并进行了理论分析和实验验证,取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明,优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能,能够快速准确地控制激光器温度,将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。     

基于nRF401的通用智能无线收发装置

介绍了一种通过单片机W77E58对无线收发芯片nRF401进行智能控制的通用无线收发装置的设计方法,包括硬件电路和软件部分的实现方法,并给出了主要的C51源代码。最后,进行了硬件电路的测试。开发的无线收发装置可以方便地嵌入各种带有串口的测量和控制系统中,实现无线数据的双向传输。