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紫外光通信技术的详细资料简介

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.49 MB | 2020-07-06

吴湛

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　　紫外光通信系统是一种新型的通信手段，与常规的通信系统相比，有很多优势。由于紫外线主要以散射方式传播，并且传播路径有限，采用紫外光通信系统具有一定的绕过障碍物的能力，非常适用于近距离抗干扰的通信环境。紫外光通信具有灵活、低窃听、全方位、非视距通信的独特优势，主要应用于短距离的、保密的通信是常规通信的一种重要补充。

　　紫外光通信是以大气分子和子溶胶粒子的散射和吸收为基础的。紫外光通信基于两个相互关联的物理现象：一是大气层中的臭氧对波长在200nm到280nm之间的紫外光有强烈的吸收作用，这个区域被叫做日盲区，到达地面的日盲区紫外光辐射在海平面附近几乎衰减为零；另一现象是地球表面的日盲区紫外光被大气强烈散射。日盲区的存在，为工作在该波段的紫外光通信系统提供了一个良好的通信背景。紫外光在大气中的散射作用使紫外光的能量传输方向发生改变，这为紫外光通信奠定了通信基础，但吸收作用带来的衰减使紫外光的传输限定在一定的距离内。因此紫外光通信是基于大气散射和吸收的无线光通信技术。选择紫外“日盲”波段光波进行传输信号时，信号在传输过程中很少受到大气背景噪声干扰。由于紫外辐射在大气中由瑞利散射所造成的光能损失是红外线的1000倍以上，使得工作于紫外波段的系统与红外系统相比具有很大的不同。它是信息传输实现非视距工作方式的基础，同时也克服了其他自由空间信息传输系统在视距方式工作时的弱点。与常规通信方式相比，紫外光通信有其特有的优势： 1、高保密的数据传输性和强抗干扰能力；紫外光通信主要基于大气对紫外光的散射和吸收作用。紫外光信号在大气传输过程中会呈现指数倍的衰减，传输距离一般不超过10公里，信号难以监听和截获。另外，紫外光通信系统的辐射功率可根据通信距离减至最小，无线电设备很难对其进行干扰和精确定位。 2、可用于非直视通讯；紫外光在大气传输过程中会发生散射现象，散射特性可以使紫外光通信系统能以非视距（NLOS： None Line Of Sight）的方式通信，适应复杂的地形环境，克服了其他自由空间光通信系统必须采用视距工作方式的缺点。 3、具有很高的信噪比；由于大气臭氧对200nm～280nm 紫外光有强烈的吸收作用，近地面的背景噪声相对较小，因而它具有“日盲”特性，采用这一波段紫外光进行通信，信噪比较高。 4、不需跟踪瞄准（ATP:3Acquisition Tracking and Pointing）。紫外光通信克服了无线通信需要铺设电缆的确定，节省了收放电缆所需时间，同时也解决了无线通信易被监听的缺点，减少了通信设备和线路开设及拆除所需时间。

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