CN109120341A - 一种信号传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信号传输系统，涉及通信技术领域，主要目的在于解决微波无线电频谱饱和及通信宽带限制，导致提供的通信服务传输缓慢、稳定性低的问题。卫星信号传输系统，包括：镜头组件，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器及第二光电转换器；所述第一光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站；所述第二光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件。

Description

一种信号传输系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，特别是涉及一种信号传输系统。

背景技术

伴随着航空航天技术的迅速发展，飞机已经成为一种比较普遍的交通工具，为了提高乘客的飞行体验，飞机飞行过程中已允许使用手机，由此，对通信的要求也越来越大，目前很多航空公司为了提升服务质量、吸引更多乘客，为乘客提供通信服务，例如：人造卫星的使用可为飞机提供通信服务，以增加乘客的娱乐活动，消除旅途的枯燥。

目前航空通信主要通过微波卫星实现，微波卫星主要通过发送接收微波无线电实现通信的。发明人在具体实施过程中，发现现有技术中存在微波无线电频谱饱和及通信宽带限制，导致提供的通信服务传输缓慢、稳定性低，降低了用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种卫星接收信号系统，主要目的在于解决微波无线电频谱饱和及通信宽带限制，导致提供的通信服务传输缓慢、稳定性低的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种信号传输系统，包括：

镜头组件，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器及第二光电转换器；

所述第一光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站；

所述第二光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件。

可选的，

所述镜头组件，还用于接收所述第二光电传感器发送的坐标信息，并根据所述坐标信息调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，直到入射至所述第一光电转换器的激光束与其光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

可选的，所述系统还包括：波片组件、偏振分光组件及分光组件；其中，

所述波片组件，用于在接收所述镜头组件发送的调整后的圆偏振激光束后，将圆偏振激光束转换为P偏振激光束，并将转换的P偏振激光束发送至偏振分光组件；

偏振分光组件，用于接收所述波片组件发送的P偏振激光束后，透过P偏振激光束至分光组件；

所述分光组件，用于接收所述偏振分光组件发送的P偏振激光束，将所述P偏振激光束分成两束光同时发送给所述第一光电转换器及所述第二光电转换器。

可选的，所述圆偏振激光束直径为4毫米。

可选的，

所述第一光电转换器为雪崩光电二极管，所述第二光电转换器为cmos，所述镜头组件调节其收到的激光束的出射角度为通过反射调节；

所述分光组件与所述第一光电转换器之间以及第二光电转换器之间分别设有准直镜组件，所述分光组件发出的激光束经过所述准直组件准直后由所述第一光电转换器和第二光电转换器分别接收。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供的一种信号传输系统，包括镜头组件，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器及第二光电转换器，所述第一光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站，所述第二光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件；与现有技术中通常采用的通过发送微波无线电实现通信，由于微波无线电频谱饱和及通信宽带限制，导致提供的通信服务传输缓慢、稳定性低相比，本发明采用镜头组件对传输至第一光电转换器的激光束进行体征，使其以正入射发送至第一光电传感器来完成通信，提高传输速度与通信的稳定性。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种卫星信号传输系统的示意图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种卫星信号传输系统的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了实现提高激光束的传输速度与通信的稳定性的目的，本发明实施例提供一种卫星信号传输系统，如图1所示，所述系统包括：

镜头组件11，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件11出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器12及第二光电转换器13；所述圆偏振激光束直径为4毫米。在本发明公开的实施例中，第一光电转换器只能接收特定视场角度的通信光，所接收的特定视场可进行设置，但是设置值不易过大，在本发明公开的实施例中可以设置为40微弧度(40μrad)，所以只有接收激光束的入射角度小于接收视场角度才能提供更为稳定的通信服务，由于太空飞行载具与卫星的相对位置不固定，或者激光束在发射传输过程中会存在变动，在所设定的接收视场角度内，镜头组件11所接收的激光束大部分会存在一定的入射角度，星载镜头设备需要对所接收的激光束的出射角度进行调整，以实现为太空飞行载具提供稳定的通信服务。

镜头组件11接收到激光束后，根据预先设置的摆动角度对激光束的出射角度进行初步调整，摆动角度的设置是根据信号接收系统的接收视场设定的，所述接收视场，需要预先设置，在实际应用中，可以预先进行设置，在具体设置时，不易设置的过大，如正负180°(±180°)，此时的接收的激光束的入射角度过大，不易调整，产生的通信光多为无效光，不能提供通信服务；也不易设置的过小，如0°，此时没有视场角度，接收的激光束过于单一，没有完全接收太空飞行载具发射的激光束，则无法为太空飞行载具提供通信服务。本发明公开的实施例中可预设接收视场为±2°。改变接收的激光束的出射角度，需要预先设置镜头组件11的摆动角度来调整激光束的入射角，且设置的摆动角度应该大于接收视场角度，本发明公开的实施例中可预设摆动角度为±5°。

所述第一光电转换器12，接收所述镜头组件11调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站；在本发明公开的实施例中，第一光电转换器12的可为雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)，APD的像面直径为0.2毫米(mm)，跟踪精度为18.55μrad，对应的系统焦距为26.8mm，后截距4.93mm，对应的几何光斑直径0.055mm。

所述第二光电转换器13，接收所述镜头组件11调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件11。所述第二光电转换器13为cmos。实际应用过程中，镜头组件11会调整后的激光束分成两束，并分别发送至第一光电传感器及第二光电传感器，第二光电转换器13起到通过转换成坐标信息，监控是否以正入射到达第一光电转换器12，并将反馈结果返回至镜头组件11。

在本发明公开的实施例中，第二光电转换器13也有相应的接收视场，可以进行设置，具体设置的过程中应小于系统的接收视场且大于APD的接收视场，形成的光点像面图的对角线长度可以为8.46mm，像元为5μm*5μm，第二光电转换器13对应的系统焦距对269.5mm，角分辨率为18.55μrad。

本发明实施例提供的一种卫星接收信号系统，包括镜头组件11，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件11出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器12及第二光电转换器13，所述第一光电转换器12，接收所述镜头组件11调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站，所述第二光电转换器13，接收所述镜头组件11调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件11；与现有技术中通常采用的通过发送微波无线电实现通信，由于微波无线电频谱饱和及通信宽带限制，导致提供的通信服务传输缓慢、稳定性低相比，本发明采用镜头组件11对传输至第一光电转换器12的激光束进行体征，使其以正入射发送至第一光电传感器来完成通信，提高传输速度与通信的稳定性。

进一步的，所述镜头组件11，还用于接收所述第二光电传感器发送的坐标信息，并根据所述坐标信息调整从所述镜头组件11出射激光束的出射角度，直到入射至所述第一光电转换器12的激光束与其光轴之间的差小于预设误差阈值为止。在镜头组件11初次调整入射角度，且未能被第一光电转换器12转换的激光束，镜头组件11可根据坐标信息继续调整，直至激光束被第一光电转换器12执行光电转换。

进一步的，如图2所示，所述系统还包括：波片组件14、偏振分光组件15及分光组件16；其中，

所述波片组件14，用于在接收所述镜头组件11发送的调整后的圆偏振激光束后，将圆偏振激光束转换为P偏振激光束，并将转换的P偏振激光束发送至偏振分光组件15；

偏振分光组件15，用于接收所述波片组件14发送的P偏振激光束后，透过P偏振激光束至分光组件16；

所述分光组件16，用于接收所述偏振分光组件15发送的P偏振激光束，将所述P偏振激光束分成两束光同时发送给所述第一光电转换器12及所述第二光电转换器13。

进一步的，所述第一光电转换器12为雪崩光电二极管，所述第二光电转换器13为cmos，所述镜头组件11调节其收到的激光束的出射角度为通过反射调节；

所述分光组件16与所述第一光电转换器12之间以及第二光电转换器13之间分别设有准直镜组件17，所述分光组件16发出的激光束经过所述准直组件准直后由所述第一光电转换器12和第二光电转换器13分别接收。将调整后的正入射激光束作为通信光由分光组件16反射至第一光电转换器12及第二光电转换器13，为了避免传递过程中受到影响而产生入射角，可经过准直组件(准直镜)进行发送，以便提供稳定的通信服务。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为系统。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种信号传输系统，其特征在于，包括：

镜头组件，接收圆偏振激光束，并调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，将调整后的激光束分别发送至第一光电转换器及第二光电转换器；

所述第一光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，经过光电转换后发送至通信站；

所述第二光电转换器，接收所述镜头组件调整后的激光束，计算所述调整后的激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述镜头组件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述镜头组件，还用于接收所述第二光电传感器发送的坐标信息，并根据所述坐标信息调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，直到入射至所述第一光电转换器的激光束与其光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：波片组件、偏振分光组件及分光组件；其中，

所述波片组件，用于在接收所述镜头组件发送的调整后的圆偏振激光束后，将圆偏振激光束转换为P偏振激光束，并将转换的P偏振激光束发送至偏振分光组件；

偏振分光组件，用于接收所述波片组件发送的P偏振激光束后，透过P偏振激光束至分光组件；

所述分光组件，用于接收所述偏振分光组件发送的P偏振激光束，将所述P偏振激光束分成两束光同时发送给所述第一光电转换器及所述第二光电转换器。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的系统，其特征在于，所述圆偏振激光束直径为4毫米。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述第一光电转换器为雪崩光电二极管，所述第二光电转换器为cmos，所述镜头组件调节其收到的激光束的出射角度为通过反射调节；

所述分光组件与所述第一光电转换器之间以及第二光电转换器之间分别设有准直镜组件，所述分光组件发出的激光束经过所述准直组件准直后由所述第一光电转换器和第二光电转换器分别接收。