紫外通信系統

紫外通信系統工作於日盲區並基於中紫外輻射極強的散射性,可實現“非直視”(NLOS)通信。紫外通信系統的發射機以水平方向輻射信號,接收機則朝上收集散射到視場內的紫外輻射信號。紫外線發射機的輻射與接收機視場空間相交於大氣空間,紫外輻射由大氣層的微小顆粒散射到接收機的視場並被接收,從而實現非視距通信。

基本介紹

  • 中文名:紫外通信系統
  • 特點:可實現“非直視”(NLOS)通信
  • 基於:中紫外輻射極強的散射性
  • 基本原理:把紫外線輻射作為信息傳輸的載體
基本原理,特點,套用範圍,

基本原理

紫外通信基本原理就是把紫外線輻射作為信息傳輸的載體,把需傳輸的信息載入到紫外輻射上,以實現信息的傳送和接收。常用的紫外通信系統信息調製方式採用電流內調製,輻射源一般選用標準低壓汞燈,數位訊號經過編碼後形成數據脈衝編碼流,電平轉換後進行調頻調製,或者數位訊號直接調頻調製;語音信號在聲電轉換後直接進行信息調頻調製,不管傳輸的是數位訊號還是聲音信息,被調製後的信號通過驅動電路控制光源的發光頻率,把信息以光的形式發射出去。攜帶信息的紫外輻射信號近地低空大氣傳輸,由紫外接收機接收後,進行處理、調解以及數據或語音傳輸判別,最後轉換還原成數據,語音信號則通過相應電聲設備還原成語音。

特點

與傳統的通信方式相比,非視線紫外通信具有以下特點:
1.數據傳輸的保密性高。由於紫外輻射在大氣中受分子、懸浮微粒等的吸收和散射,信號能量按指數規律衰減,是距離的函式。同時系統的輻射功率可根據通信距離的要求來調整,使其在通信範圍之外減至最小,因而在一定區域外(一般幾千米)可有效防截獲、偵聽。比如,一個紫外通信系統的通信距離為2km,那么在3km處就探測不到信號。
2.系統抗干擾能力強。由於通信載體是紫外輻射,所以常規的電磁干擾對其無效。
3.紫外輻射在大氣傳輸過程中散射作用很強,克服了其他自由空間光通信系統必須工作在視線方式的弱點,因而具有“低的位置探測率”和“全方位性和地形適應性”的工作特點,發射端和接收端之間允許有阻隔輻射傳輸的障礙物。
4.紫外散射通信具有一定的全向性,系統的光束對準、捕捉和跟蹤實現容易;另外,紫外散射通信光源發射和接收均基於日盲工作波段,接收到較少的紫外光子信號就可以獲得相對較高信噪比。
由於非視線散射光通信是靠接收大氣分子和氣溶膠對輻射信號的散射來工作的,大氣狀況會直接影響通信系統的性能,如大氣能見度的降低會引起消光係數的增加從而限制系統的最大通信距離。通信距離取決於氣候和輻射功率的大小,大氣中的臭氧量、煙霧量和含塵量越高,光的散射就越嚴重,通信距離也就越短。

套用範圍

紫外通信系統可用於島嶼間、艦船間內部的秘密通信。當艦隊必須保持無線電靜默時,安裝在中心艦艇上的紫外發射機以水平方式輻射紫外信號,通信系統可同時溝通編隊內的所有艦船。這種方式也適用於航母與艦載機起降時它們之間的通信。
地面部隊方艙間的紫外近距離數據通信可減輕後勤部署的電纜負擔並節省收放電纜所需的時間,減少通信設備和線路的開設與拆除時間,同時減小方艙間樹木等障礙物的影響。
紫外通信系統也可用於超低空飛行的直升機編隊進行晝夜內部安全通信,可保持通信距離內編隊飛機或地勤人員傳送語音或數據,提高作戰指揮的有效性。
掩蔽哨間的秘密通信保密性好且省去了布、拆電纜的繁重工作;用於坦克。裝甲車編隊指揮的紫外通信,可有效指揮部隊協同作戰;單信道紫外系統可供參加巡邏或作戰的各成員之間進行明語對話,並保持不被發覺;在城區或地形複雜地區巡邏的小隊,如果視距通信難以實現,也可用紫外通信系統傳遞秘密信息一協調行動。

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