CN107276679A - 一种便携式激光通信机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式激光通信机，包括壳体以及输送模块、处理模块、发射模块及接受模块；输送模块连接处理模块的通信端，处理模块的信号输出端连接发射模块的信号输入端，处理模块的信号输入端连接接收模块的信号输出端；输送模块包括语音通信器、数据接口和转换模块，数据接口连接处理模块的数据通信端，语音通信器通过转换模块连接处理模块的语音通信端；处理模块包括微处理器、调制单元和调解单元；发射模块包括光纤准直器、驱动电路、温度检测电路和半导体制冷电路，光纤准直器通过驱动电路与处理模块相连。用于通信线路架设困难的山顶、沟壑等险恶地形环境中，以实现快速、准确地通信，提高工作效率。

Description

一种便携式激光通信机
技术领域
本发明涉及激光通信领域，具体涉及到一种便携式激光通信机。
背景技术
大气激光通信技术是利用激光束作为载波在大气空间进行信息双向传输的技术。就目前而言，国内外无线激光通信技术发展现状来看，大部分大气激光通信机使用于固定点与固定点之间的高速数据通信，即通信的形式大多局限于两固定点之间，采用的光学系统较大，并且发散角较小，因此整机的体积大、功耗高；在架设方面，需要高精度对准技术，架设速度慢，架设后不易再次移动。而移动平台之间的无线光通信技术多采用复杂的伺服机构进行跟瞄，因此研制的移动平台无线激光通信设备体积较大、重量较重，灵活性受到严重的限制；当需要野外作业时，需要将激光通信机架设在山顶、沟壑等险恶环境中。
现有的大体积通讯机移动、架设很可难，同时，很难找准信号，为野外工作带来很大难度。因此从国内外发展现状来看，研制的光通信设备均不适合便携使用，不适合快速架设链路的应急场合。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式激光通信机，用于通信线路架设困难的山顶、沟壑等险恶地形环境中，以实现快速、准确地通信，提高工作效率。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种便携式激光通信机，包括壳体以及设置在壳体内部的输送模块、处理模块、发射模块及接受模块；输送模块连接处理模块的通信端，处理模块的信号输出端连接发射模块的信号输入端，处理模块的信号输入端连接接收模块的信号输出端；输送模块包括语音通信器、数据接口和转换模块，数据接口连接处理模块的数据通信端，语音通信器通过转换模块连接处理模块的语音通信端；处理模块包括微处理器、调制单元和调解单元，微处理器的信号输出端连接调制单元的信号输入端，微处理器的信号输入端连接调解单元的信号输出端，微处理器的数据通信端连接数据接口，微处理器的语音通信端连接转换模块；发射模块包括光纤准直器、驱动电路、温度检测电路和半导体制冷电路，光纤准直器通过驱动电路与处理模块相连，温度检测电路的输入端与光纤准直器连接，温度检测电路的输出端与处理模块连接，半导体制冷电路的输入端与处理模块连接，半导体制冷电路的输出端与光纤准直器连接。
优选的，接受模块包括依次连接的折射接收器、光电传感器及放大滤波器。
优选的，放大滤波器包括依次连接的第一混频器、第一声表滤波器、增益可控制的放大器、第二声表滤波器和第二混频器；第一混频器接受输入信号和第一本振信号，将输入信号下变频为中频信号；第一声表滤波器对中频信号进行滤波后输出至增益可控制的放大器进行信号放大，放大后信号再输入至第二声表滤波器进行再次滤波，再次滤波后的信号经第二混频器上变频到输入信号原来所在的频率后输出；第一本振电路和所述第一混频器连接，用于为第一本振电路下变频提供稳定的第一本振信号，第一本振信号频率随着所述输入信号的变化而变化，保证中频信号始终为固定值；第二本振电路和所述第二混频器连接，用于为第二混频器上变频提供第二本振信号，使第二混频器的输出信号和输入信号的频段相符。
优选的，第一和第二声表滤波器采用中频 140MHZ、带宽 8MHz 的声表滤波器。
优选的，发射模块还包括监测电路和自动功率控制电路，监测电路的输入端与驱动电路连接，监测电路的输出端与自动功率控制电路连接，自动功率控制电路分别与驱动电路和处理模块连接。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明通过集成化模块设置于壳体内部，减小设备体积，通过输送模块采集、接收信息，采集的信息经过处理模块编码发送给发射模块，发射模块的光纤准直器发射角范围大，方便对方接收，接收模块的折射接收器接收视场角大，保证接收得准确、快速，激光接收模块将接收到的信号经过滤波、放大电路发送给信息处理模块，最终完成相互通信，结构紧凑、便于携带，能够使用于通信线路架设困难的山顶、沟壑等险恶地形环境中，实现快速、准备地通信，提高工作效率。
2、本发明实现了在嵌入声表滤波器的情况下保留了DTT信号调制设备必需的频率搬移功能。
附图说明
图1为本发明便携式激光通信机的模块图。
图2为本发明放大滤波器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明的一个实施例中，如图1所示，提供了一种便携式激光通信机，包括壳体以及设置在壳体内部的输送模块、处理模块、发射模块及接受模块；输送模块连接处理模块的通信端，处理模块的信号输出端连接发射模块的信号输入端，处理模块的信号输入端连接接收模块的信号输出端；输送模块包括语音通信器、数据接口和转换模块，数据接口连接处理模块的数据通信端，语音通信器通过转换模块连接处理模块的语音通信端；处理模块包括微处理器、调制单元和调解单元，微处理器的信号输出端连接调制单元的信号输入端，微处理器的信号输入端连接调解单元的信号输出端，微处理器的数据通信端连接数据接口，微处理器的语音通信端连接转换模块；发射模块包括光纤准直器、驱动电路、温度检测电路和半导体制冷电路，光纤准直器通过驱动电路与处理模块相连，温度检测电路的输入端与光纤准直器连接，温度检测电路的输出端与处理模块连接，半导体制冷电路的输入端与处理模块连接，半导体制冷电路的输出端与光纤准直器连接。
本发明的优化实施例，接受模块包括依次连接的折射接收器、光电传感器及放大滤波器；如图2所示，放大滤波器包括依次连接的第一混频器(MIXER1)1、第一声表滤波器(SAW1)2、增益可控制的放大器(VGA)3、第二声表滤波器(SAW2)4和第二混频器(MIXER2)5；第一混频器(MIXER1)1接受输入信号RFIN和第一本振信号LO1，将输入信号RFIN下变频为中频信号；第一声表滤波器(SAW1)2对中频信号进行滤波后输出至增益可控制的放大器(VGA)3进行信号放大，放大后信号再输入至第二声表滤波器(SAW2)4进行再次滤波，再次滤波后的信号经第二混频器(MIXER2)5上变频到输入信号RFIN原来所在的频率后输出信号RTOUT；第一本振电路6和第一混频器1连接，用于为第一本振电路6下变频提供稳定的第一本振信号，第一本振信号LO1频率随着输入信号RFIN的变化而变化，保证中频信号始终为固定值；第二本振电路7和第二混频器5连接，用于为第二混频器上变频提供第二本振信号LO2，使第二混频器的输出信号RFOUT和输入信号RFIN的频段相符。第一和第二声表滤波器采用中频140MHZ、带宽 8MHz 的声表滤波器。发射模块还包括监测电路和自动功率控制电路，监测电路的输入端与驱动电路连接，监测电路的输出端与自动功率控制电路连接，自动功率控制电路分别与驱动电路和处理模块连接。
对于频率相对较高的输入信号，为了得到较高的滤波抑制性，通常采用的方法是把频率下变频到固定中频上，然后对中频信号进行滤波放大处理。因为此案中中频信号易处理，且中频滤波器好实现，所以我们通过滤波放大中频信号再上变频到原频率的方案得到较高的滤波抑制。我们采用了二级声表滤波器 （SAW），两级声表滤波器之间采用了一级增益可控制的放大器（VGA），使得整个链路增益具有可调节性。对于输入信号 RFIN，先进行下变频，变频到中频后进行滤波放大再滤波，然后再上变频到原来所在的频率并最终输出。本振信号 LO1为下变频提供了稳定的本振输入，而且随着输入信号的变化而变化，保证中频信号始终为固定值。本振信号 LO2为上变频提供了稳定的本振输入，并且根据实际需要可以上变频到需要的频段上。
温度检测电路通过热敏电阻对光纤准直器的工作温度采样后反馈到处理模块，处理模块根据实时温度控制半导体制冷电路工作，为光纤准直器获取稳定的工作温度。为光纤准直器有一个恒定的光输出功率，必须设置自动功率控制电路。监测电路实时监视驱动电路的输出功率，并反馈给处理模块，当输出光功率发生变化时，处理模块启动自动功率控制电路，并驱动电流朝相反的方向变化，始终保持光输出功率为恒定值。
虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种便携式激光通信机，其特征在于：包括壳体以及设置在壳体内部的输送模块、处理模块、发射模块及接受模块；所述输送模块连接处理模块的通信端，处理模块的信号输出端连接发射模块的信号输入端，处理模块的信号输入端连接接收模块的信号输出端；所述输送模块包括语音通信器、数据接口和转换模块，数据接口连接处理模块的数据通信端，语音通信器通过转换模块连接处理模块的语音通信端；所述处理模块包括微处理器、调制单元和调解单元，微处理器的信号输出端连接调制单元的信号输入端，微处理器的信号输入端连接调解单元的信号输出端，微处理器的数据通信端连接数据接口，微处理器的语音通信端连接转换模块；所述发射模块包括光纤准直器、驱动电路、温度检测电路和半导体制冷电路，所述光纤准直器通过驱动电路与处理模块相连，所述温度检测电路的输入端与光纤准直器连接，所述温度检测电路的输出端与处理模块连接，所述半导体制冷电路的输入端与处理模块连接，所述半导体制冷电路的输出端与光纤准直器连接。
2.如权利要求1所述的便携式激光通信机，其特征在于：所述接受模块包括依次连接的折射接收器、光电传感器及放大滤波器。
3.如权利要求2所述的便携式激光通信机，其特征在于：所述放大滤波器包括依次连接的第一混频器、第一声表滤波器、增益可控制的放大器、第二声表滤波器和第二混频器；所述第一混频器接受输入信号和第一本振信号，将输入信号下变频为中频信号；所述第一声表滤波器对中频信号进行滤波后输出至增益可控制的放大器进行信号放大，放大后信号再输入至第二声表滤波器进行再次滤波，再次滤波后的信号经第二混频器上变频到所述输入信号原来所在的频率后输出；第一本振电路和所述第一混频器连接，用于为第一本振电路下变频提供稳定的第一本振信号，第一本振信号频率随着所述输入信号的变化而变化，保证中频信号始终为固定值；第二本振电路和所述第二混频器连接，用于为第二混频器上变频提供第二本振信号，使第二混频器的输出信号和输入信号的频段相符。
4.如权利要求3所述的便携式激光通信机，其特征在于：所述第一和第二声表滤波器采用中频 140MHZ、带宽 8MHz 的声表滤波器。
5.如权利要求1所述的便携式激光通信机，其特征在于：所述发射模块还包括监测电路和自动功率控制电路，所述监测电路的输入端与驱动电路连接，所述监测电路的输出端与自动功率控制电路连接，所述自动功率控制电路分别与驱动电路和处理模块连接。
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