一種10 Mbit/s～1 Gbit/s速率自適應無線光通信機的研制

吳鵬飛，柯熙政，袁泉

(西安理工大學 自動化與信息工程學院，陜西 西安 710048)

無線激光通信(Wireless Laser Communication;WLC)是以激光作為信息的載體進行數據、聲音、圖像傳輸的通信技術。目前，美國Terabeam及Airfiber等公司已將WLC系統應用于商業服務網絡。美國的戰略導彈防御組織(BMDO)研制出激光通信終端設備,并進行了作用距離42 km、速率1 Gbit/s的全天候跟蹤掃瞄試驗[1]。本文設計了一種新型無線光通信機，該系統具有傳輸速率高、耗能小、人眼安全、使用靈活等特點,適用于多種場合進行數據傳輸。

1 系統硬件構成

1.1 系統描述

無線激光通信系統，由同時含有接收和發送功能的兩套激光通信機組成，它們彼此向對方發射已調制的光信號(數據、圖像、聲音)，并接收和解調接收到對方的光信號，實現雙工通信[2]。無線光通信機的系統框圖如圖1所示。

圖1 無線激光綜合業務通信機系統框圖

無線光通信機主要由FPGA主控單元、用戶發送單元和用戶接收單元三部分組成。用戶發送部分包括DM9000驅動程序和FPGA處理單元，DM9000驅動程序將用戶數據從網口接收進來，存儲在FPGA的FIFO內，FPGA處理單元將FIFO里的用戶數據進行編碼，然后發送至激光驅動電路，驅動激光器進行傳送數據；用戶接收部分包括時鐘恢復單元，FPGA處理單元和DM9000驅動程序，時鐘恢復單元將激光接收電路的數字信號進行過采樣，然后恢復出原始的數據，存儲于FPGA的FIFO內，FPGA處理單元將FIFO里的用戶數據進行解碼，再通過DM9000驅動程序將用戶數據從網口發送至用戶設備。

1.2 驅動電路

本文所采用的調制方法為OOK直接調制[2]。……