CN112134617A - 光谱光载波信号检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光谱光载波信号检测装置。该装置包括：光电检测模块，用于对光学前端检测到的光信号进行信号检测；频谱分析模块，与光电检测模块电连接，用于对光电检测模块所监测到的光信号进行频谱分析；信号识别模块，与频谱分析模块电连接，用于根据频谱分析模块的频谱分析结果进行目标信号检测；监测信息显示模块，与信号识别模块电连接，用于对信号识别模块的目标信号识别结果进行显示。本发明提供的光谱光载波信号检测装置通过焦距与视场可调的光学系统、宽光谱光电检测器以及信号频谱分析与识别技术检测相关环境中的光信号。
Description
技术领域
本发明涉及光信号检测技术领域，特别是涉及一种光谱光载波信号检测装置。
背景技术
现有的基于对光信号检测领域的产品属于空白。现下信息安全形势越来越严峻，国外已有利用光信号进行数据非法获取的手段，对作战指挥所、会议室和机要办公室等重点场所的宽光谱检测、信号发现和识别已刻不容缓，是我们目前急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光谱光载波信号检测装置，能够检测相关光环境中的目标光信号。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种光谱光载波信号检测装置，所述装置包括：光电检测模块，用于对光学前端检测到的光信号进行信号检测；频谱分析模块，与光电检测模块电连接，用于对光电检测模块所监测到的光信号进行频谱分析；信号识别模块，与频谱分析模块电连接，用于根据频谱分析模块的频谱分析结果进行目标信号检测；监测信息显示模块，与信号识别模块电连接，用于对信号识别模块的目标信号识别结果进行显示。
在一些实施方式中，光电检测模块采用高灵敏度光电检测器件。
在一些实施方式中，光学前端接收光谱的范围包括：可见光、激光、红外光。
在一些实施方式中，还包括：光谱分析模块，分别与光学前端及监测信息显示模块电连接，用于对光学前端检测到的光信号进行光谱分析，并将光谱分析结果传输至监测信息显示模块。
在一些实施方式中，频谱分析模块还电连接至监测信息显示模块，通过与监测信息显示模块之间的电连接，频谱分析模块将自身的频谱分析结果发送至监测信息显示模块进行显示。
在一些实施方式中，光学前端可接收的光调制方式包括：PWM、OOK、PPM、OFDM。
在一些实施方式中，光谱光载波信号检测装置可以识别出目标空间中光信号的信号类别、信号频率、信号波形和信号频谱。
在一些实施方式中，光谱可检测范围：380nm至1600nm。
在一些实施方式中，监测信号频率范围：100Hz至50MHz。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1、本发明可以实时显示检测到的目标图像，方便锁定目标；
2、本设备可以实时以声音报警形式提示所检测目标信号类型；
3、本发明将可见光、红外光等波段纳入频谱检测范围；
4、本发明可实现高灵敏度低噪声光电检测；
5、本发明可以实现光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别；
6、本发明弥补了在检测领域中针对光信号检测的设备空缺。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例提供的光谱光载波信号检测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明光信号检测设备拓展传统无线频谱侦查范围，将可见光、红外光等纳入频谱检测范围。设备包括一块液晶显示屏，用于实时显示目标场所中检测的光谱图、电信号频谱图以及信号类别等，探测重要场所是否存在可见光、激光、红外等信息非法获取设备，识别有无可疑信号、信号类别及信号频率。
设备采用新型高灵敏度光电检测器件，拓展信息检测距离。宽光谱信号检测设备通过焦距与视场可调的光学系统、宽光谱光电检测器以及信号频谱分析与识别技术检测相关环境中的光信号，弥补光信号检测领域的空缺。
光信号检测设备的主要功能指标包括：
1.目标图像实时显示功能
核验设备具备目标图像实时显示功能，可以将设备所指向的目标空间的实时图像信息显示在设备的LCD屏幕上，当设备发现可疑光源时，方便用户锁定目标光源。
2.声音报警提示功能
核验设备具备声音报警提示功能，在设备检测目标信号时，本设备可以实时以声音报警形式提示所检测目标信号类型，方便用户锁定目标光源。
3.高灵敏度低噪声光电检测功能
核验设备具备高灵敏度低噪声光电检测功能，可以采集远处不易靠近的光信号，并对其进行检测。
4.光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别功能
核验设备具备光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别功能，即设备可以识别出目标空间中光信号的信号类别、信号频率、信号波形和信号频谱等信息。
本发明提供的光信号检测设备需要满足的主要性能指标包括：光谱可检测范围：380nm～1600nm；单光谱跟踪精度：1nm；监测信号频率范围：100Hz～50MHz；可支持的待监测信号的调制方式：PWM,OOK,PPM，OFDM。
为了验证上述主要性能指标，本发明对本发明提供的光谱光载波信号检测装置进行测试。
测试环境应符合下列条件：
1.环境温度：-20℃～+55℃。
2.相对湿度：45％～80％。
3.大气压强：86kPa～106kPa。
4.室内均匀光线，无侧光和直射光，无逆光现象。
首先，进行目标图像实时显示功能检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员检验设备是否具备目标图像实时显示功能。测试人员将设备打开，使设备的信号检测端口朝向不同空间，查看设备的LCD显示屏上是否能够实时显示相应目标的图像。经过上述检验，检验结果是否符合目标图像实时显示功能的要求。
其次，进行高灵敏度低噪声光电检测功能检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员检验设备是否具备高灵敏度低噪声光电检测功能。测试人员将设备打开，并在距离设备1m、5m、10m、15m以及20m位置处放置光通信的LED光源，查看设备是否能检测出不同距离LED光源发出的光信号。经过上述检验，检验结果是否符合高灵敏度低噪声光电检测功能的要求。
然后，进行光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别功能检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员检验设备是否具备光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别功能。测试人员采用黑金开发板依次产生不同频率的OOK信号、PPM信号、PWM信号、OFDM信号等信号作为信号源，每种信号使用相应的灯具进行传输，然后使用设备进行检测，查看设备是否能判断所收信号有无、信号类别、信号频率、信号波形和信号频谱等信息。经过上述检验，检验结果是否符合光谱分析、信号频谱分析与信号体制识别功能的要求。
接下来，进行性能指标检验。
首先，进行光谱可检测范围检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员测试设备的光谱可检测范围，将相同频率信号分别加载在不同波长的光波上，光波波长涉及范围380nm～1600nm，然后采用光信号检测设备检测发射不同光波的光源，查看检测信号的有无。经过上述检验，检验结果是否符合环境温度规定的要求。
其次，进行单光谱跟踪精度检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员进行单光谱跟踪精度测试，将设备连接光信号探测器，查看探测光信号的光谱，并检查设备的显示屏呈现的光谱精度是否达到1nm。经过上述检验，检验结果是否符合相对湿度规定的要求。
然后，进行监测信号频率范围检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员进行监测信号频率范围测试，在相同波长的光波上加载不同频率的信号，信号频率涉及范围100Hz～50MHz，然后采用光信号检测设备检测发射的不同频率的光信号，查看检测信号的有无。经过上述检验，检验结果是否符合大气压强的要求。
然后，进行可支持的待监测信号的调制方式检验。
检验过程如下：按照上述的测试条件准备测试环境。测试人员进行可支持的待监测信号的调制方式测试，采用黑金开发板依次产生OOK信号、PPM信号、PWM信号、OFDM信号作为信号源，每种信号使用相应的灯具进行传输，采用光信号检测设备进行检测，判断所收信号有无、信号类别、信号频率、信号波形和信号频谱等信息。经过上述检验，检验结果是否符合室内均匀光线，无侧光和直射光，无逆光现象的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光谱光载波信号检测装置，其特征在于，包括：
光电检测模块，用于对光学前端检测到的光信号进行信号检测；
频谱分析模块，与光电检测模块电连接，用于对光电检测模块所监测到的光信号进行频谱分析；
信号识别模块，与频谱分析模块电连接，用于根据频谱分析模块的频谱分析结果进行目标信号检测；
监测信息显示模块，与信号识别模块电连接，用于对信号识别模块的目标信号识别结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，光电检测模块采用高灵敏度光电检测器件。
3.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，光学前端接收光谱的范围包括：可见光、激光、红外光。
4.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，还包括：
光谱分析模块，分别与光学前端及监测信息显示模块电连接，用于对光学前端检测到的光信号进行光谱分析，并将光谱分析结果传输至监测信息显示模块。
5.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，频谱分析模块还电连接至监测信息显示模块，通过与监测信息显示模块之间的电连接，频谱分析模块将自身的频谱分析结果发送至监测信息显示模块进行显示。
6.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，光学前端可接收的光调制方式包括：PWM、OOK、PPM、OFDM。
7.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，光谱光载波信号检测装置可以识别出目标空间中光信号的信号类别、信号频率、信号波形和信号频谱。
8.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，光谱可检测范围：380nm至1600nm。
9.根据权利要求1所述的光谱光载波信号检测装置，其特征在于，监测信号频率范围：100Hz至50MHz。
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