CN112821957B - 一种信号调制方法、解调方法及光通信系统 - Google Patents

一种信号调制方法、解调方法及光通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种信号调制方法、解调方法及光通信系统。本发明对具有多个比特位的目标数据进行两次串并转换，拆分为第一数据、第三数据和第四数据，分别用于调制脉冲的位置、幅度和宽度，能够将具有多个比特位的目标数据调制到具有单个脉冲波形的信号上，减少传输多个比特位的目标数据的时间，从而提升存在猝灭效应的光电转换单元的光电转换效率，能够被使用在光通信系统中降低光纤通信系统的体积。

Description

一种信号调制方法、解调方法及光通信系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种信号调制方法、解调方法及光通信系统。
背景技术
SIPM、SPAD等器件可以用于光电转换，但是由于存在淬灭效应，在一定时间内无法连续相应光子，因此虽然SIPM单元、SPAD单元等具有更高的探测灵敏度，在现有技术中并不将SIPM单元、SPAD单元用做光通信系统中的光电转换器，往往采用大口径的发射接收光学天线和复杂的瞄准捕获跟踪(ATP，Acquisition Tracking Pointing)系统来增加接收信号功率，具有体积大的缺点。
因此，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种信号调制方法、解调方法及光通信系统，旨在解决现有技术中光通信系统体积大的的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种信号调制方法，包括：
获取具有多个比特位的目标数据，对所述目标数据进行串并转换，得到第一数据和第二数据，对所述第二数据进行串并转换，得到第三数据和第四数据；
根据所述第三数据进行脉冲幅度调制，根据所述第四数据进行脉冲宽度调制，根据所述第一数据进行脉冲位置调制，得到具有单个脉冲波形的信号。
本发明的第二方面，提供一种信号调制装置，所述信号调制装置包括：
第一串并转换器，用于对具有多个比特位的目标数据进行串并转换，得到第一数据和第二数据；
第二串并转换器，用于对所述第二数据进行串并转换，得到第三数据和第四数据；
脉冲幅度调制器，用于根据第三数据进行脉冲振幅调制；
脉冲宽度调制器，用于根据第四数据进程脉冲宽度调制；
脉冲延迟调制器，用于根据第一数据进程脉冲位置调制；
信号发生器，用于根据所述脉冲幅度调制器、所述宽度调制器以及所述脉冲延迟调制器的输出生成具有单个脉冲波形的信号。
本发明的第三方面，提供一种信号解调方法，所述信号解调方法包括：
接收目标信号，获取所述目标信号中脉冲的位置、振幅以及宽度；
根据所述脉冲的位置获取第一数据，根据所述脉冲的振幅获取第三数据，根据所述脉冲宽度获取第四数据；
对所述第三数据和所述第四数据进行并串转换，得到第二数据，对所述第一数据和所述第二数据进程并串转换，得到目标数据。
所述的信号解调方法，其中，所述获取所述目标信号中脉冲的位置，包括：
根据第一比较器和至少一个第二比较器输出的电平确定所述脉冲的振幅；
根据所述第一比较器和第三比较器的触发时间确定所述脉冲的宽度；
根据所述第一比较器的触发时间确定所述脉冲的位置；
其中，所述第一比较器和所述至少一个第二比较器为上升沿触发，所述第三比较器为下降沿触发；
所述第一比较器的触发电流值等于所述第三比较器的触发电流值，所述第一比较器的触发电流值小于所述至少一个第二比较器中的任意一个第二比较器的触发电流，所述至少一个第二比较器的触发电流依次降低。
本发明的第四方面，提供一种信号解调装置，所述信号解调装置包括：
第一比较器、至少一个第二比较器以及第三比较器，所述第一比较器的触发电流值等于所述第三比较器的触发电流值，所述第一比较器的触发电流值小于所述至少一个第二比较器中的任意一个第二比较器的触发电流，所述至少一个第二比较器的触发电流依次降低；
脉冲幅度解调器，用于根据所述第一比较器和所述至少一个第二比较器的输出对目标信号中的脉冲幅度进行解调，得到第三数据；
脉冲宽度解调器，用于根据所述第一比较器和所述第三比较器的输出对所述目标信号中的脉冲宽度进行解调，得到第四数据；
脉冲位置解调器，用于根据所述第一比较器的输出对所述目标信号中的脉冲位置进行解调，得到第一数据；
第一并串转换器，用于对所述第三数据和所述第四数据进行并串转换，得到第二数据；
第二并串转换器，用于对所述第一数据和所述第二数据进行并串转换，得到目标数据。
本发明的第五方面，提供一种光通信系统，所述光通信系统包括包括发射模块和接收模块；
所述发射模块包括如权利要求2所述的信号调制装置和激光发射器；
所述接收模块包括光电转换器和如权利要求5所述的信号解调装置。
所述的光通信系统，其中，所述激光发射器为包括至少一个激光发射单元的激光发射单元阵列，所述光电转换器为包括至少一个光电转换单元的光电转换单元阵列，所述激光发射单元和所述光电转换单元一一对应；
所述信号调制装置用于将至少一路目标数据分别调制到电信号上，输出各路目标数据分别对应的各路电信号，所述至少一个激光发射单元用于分别根据所述信号调制装置输出的各路电信号发射激光，出射受调制的光信号；
所述至少一个光电转换器用于接收所述发射模块发送的各路光信号并转换为电信号，所述信号解调装置用于分别对所述至少一个光电转换器输出的电信号进行解调，得到所述至少一路目标数据。
所述的光通信系统，其中，所述激光发射单元为VCSEL单元，所述光电转换单元为SIPM单元。
所述的光通信系统，其中，所述光通信系统还包括分用器和复用器，所述分用器用于将通信数据分为多路不同的目标数据输入至所述发射模块，所述复用器用于将所述接收模块输出的多路目标数据进行复用还原出所述通信数据。
所述的光通信系统，所述光通信系统还包括数据复制模块和校验模块，所述数据复制模块用于将通信数据分为多路相同的目标数据输入至所述发射模块，所述校验模块用于对所述接收模块输出的多路目标数据进行数据校验，剔除所述多路目标数据中的误码，还原出所述通信数据
与现有技术相比，本发明提供了一种信号调制方法、解调方法及光通信系统，本发明提供的方法，对具有多个比特位的目标数据进行两次串并转换，拆分为第一数据、第三数据和第四数据，分别用于调制脉冲的位置、幅度和宽度，能够将具有多个比特位的目标数据调制到具有单个脉冲波形的信号上，减少传输多个比特位的目标数据的时间，从而提升存在猝灭效应的光电转换单元的光电转换效率，能够被使用在光通信系统中降低光纤通信系统的体积。
附图说明
图1为本发明提供的信号调制方法的实施例的流程图；
图2为本发明提供的信号调制装置的实施例的结构原理示意图；
图3为本发明提供的信号解调方法的实施例的流程图；
图4为本发明提供的信号解调方法的实施例中对信号进行解调的示例图；
图5为本发明提供的信号解调装置的实施例的结构原理示意图；
图6为本发明提供的光通信系统的实施例的结构原理示意图；
图7为本发明提供的光通信系统的实施例中激光发射单元阵列的结构示意图；
图8为本发明提供的光通信系统的实施例中光电转换单元阵列的结构示意图；
图9为本发明提供的光通信系统的实施例中高速率模式的工作示意图；
图10为本发明提供的光通信系统的实施例中低误码模式的工作示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
发明人发现：光通信系统中采用激光作为载波来传输信息，激光通信链路能够建立，根本上取决于光通信系统中的接收模块接收到的光功率是否高于光电转换器的最小探测阈值(探测灵敏度)，因此在系统设计时，需要对激光通信系统链路进行功率分析，当通信束散角以衍射极限角发射时，激光通信的链路可以简单描述为：
Figure BDA0002884432350000051
其中Pr为接收信号功率；Pt为发射单元的发射功率；ηot发射光学天线的效率；ηor为接收光学天线的效率；ηs为信道环境引起的功率损失；LAPT为发射接收系统对准适配引起的功率损耗，Dr为接收天线口径，Dt为发射天线口径，λ为工作波长，L为通信距离。
由于SPIM、SPAD等具有高探测灵敏度的光电转换器件具有光淬灭效应，无法连续响应光子，不能实现高效率的通信信号转换，因此光通信系统往往采用低探测灵敏度的光电转换器件，通过使用大口径的发射接收光学天线，即通过提升Dr、Dt来增加接收信号功率，造成现有光通信系统的体积大。
实施例一
本发明的一个实施例中，提供一种信号调制方法，所述信号调制方法可以是由一种信号调制装置执行，如图1所示，本实施例提供的信号调制方法包括步骤：
S110、获取具有多个比特位的目标数据，对所述目标数据进行串并转换，得到第一数据和第二数据，对所述第二数据进行串并转换，得到第三数据和第四数据。
在现有技术中，将数据调制到相应的电信号上实现数据的存储与传输，一般采用信号中的一个脉冲表示二进制数据中的一个比特位为“0”或“1”，例如“0”对应低电平，“1”对应高电平，即“1”对应一个脉冲，在这种调制方式下，具有多个比特位的数据需要具有多个脉冲周期的信号来承载，将这种调制方法生成的信号用于光通信时，在光信号发出后由接收模块进行光电转换时，若光电转换单元具有猝灭效应(例如SIPM(硅光电倍增管)、SPAD(单光子雪崩二极管)等)，不能连续响应光子的情况下，不同脉冲之间需要设置相应的时间间隔才能保证每个光信号中的脉冲都被光电转换单元响应并转换为电信号，这就导致通信效率低下。在本实施例中，对于目标数据，首先进行串并转换，得到第一数据和第二数据，具体地，所述目标数据为二级制数据，即一串由0和1组成的字符串，每个“0”或“1”为一个比特，所述目标数据具有多个比特位，所述目标数据中的比特位的数量可以预先设置，也就是说，对于数据量更到的数据，可以拆分为多个所述目标数据，每个所述目标数据包括预设数量个比特位。串并转换是将串行的数据转换为并行的两组数据，例如将“00101101”转换为“0110”和“0011”，串并转换可以通过移位实现，即串行数据中的奇数位置的数据组成并行的两组数据中的一组，偶数位置的数据组成并行的两组数据中的一组。在对所述目标数据进行串并转换得到所述第一数据和所述第二数据后，所述第一数据保持不变，将所述第二数据再次进行串并转换，得到第三数据和第四数据。
请再次参阅图1，本实施例提供的信号调制方法还包括步骤：
S120、根据所述第三数据进程脉冲幅度调制，根据所述第四数据进行脉冲宽度调制，根据所述第一数据进行脉冲位置调制，得到具有单个脉冲波形的信号。
在对所述目标数据进行两次串并转换，得到所述第一数据、所述第三数据和所述第四数据后，根据所述第一数据、所述第三数据和所述第四数据来确定单个脉冲的位置、幅度和宽度，进而实现将多个比特位的目标数据调制到具有单个脉冲的信号中。即信号中的脉冲的脉冲位置携带了所述第一数据的信息，脉冲的幅度携带了所述第三数据的信息，脉冲的宽度携带了所述第四数据的信息。这样可以将多个比特位的数据用单个脉冲的信号来进行传输，降低了多个比特位所需要的传输时间，提升数据传输效率，即使光通信系统中的光电转换器不能连续响应光子，不同脉冲之间需要设置相应的时间间隔，也可以在相同的时间内传输更多的数据，从而使得光通信系统中的光电转换器可以采用探测灵敏度更高的SIPM、SPAD等，降低对接收功率的要求，不需要大口径的接收光学天线，降低光通信系统的体积。
实施例二
基于实施例一，本发明还提供了一种信号调制装置，如图2所示，所述信号调制装置包括：
第一串并转换器，用于对具有多个比特位的目标数据进行串并转换，得到第一数据和第二数据；
第二串并转换器，用于对所述第二数据进行串并转换，得到第三数据和第四数据；
脉冲幅度调制器，用于根据第三数据进行脉冲振幅调制；
脉冲宽度调制器，用于根据第四数据进程脉冲宽度调制；
脉冲延迟调制器，用于根据第一数据进程脉冲位置调制；
信号发生器，用于根据所述脉冲幅度调制器、所述宽度调制器以及所述脉冲延迟调制器的输出生成具有单个脉冲波形的信号。
所述信号调制装置进行信号调制的过程具体可以参阅实施例一中的说明。
实施例三
对应于实施例一中所述的信号调制方法，本发明的一个实施例中，还提供一种信号解调方法，所述信号解调方法可以是由一种信号解调装置执行，如图3所示，本实施例提供的信号解调方法包括步骤：
S210、接收目标信号，获取所述目标信号中脉冲的位置、振幅以及宽度。
所述目标信号为根据实施例一中使用的信号调制方法调制得到的信号，在接收到所述目标信号后，获取所述目标信号中脉冲的位置、振幅以及宽度，具体地，所述获取所述目标信号中脉冲的位置、振幅以及宽度，包括：
S211、根据第一比较器和至少一个第二比较器输出的电平确定所述脉冲的振幅；
S212、根据所述第一比较器和第三比较器的触发时间确定所述脉冲的宽度；
S213、根据所述第一比较器的触发时间确定所述脉冲的位置。
在本实施例中，设置第一比较器、至少一个第二比较器和第三比较器，所述第一比较器和所述至少一个第二比较器为上升沿触发，所述第三比较器为下降沿触发，且所述第一比较器的触发电流值等于所述第三比较器的触发电流值，所述第一比较器的触发电流值小于所述至少一个第二比较器中的任意一个第二比较器的触发电流，所述至少一个第二比较器的触发电流依次降低。所述第一比较器和所述第三比较器的参考电流最低，且所述第一比较器为上升沿触发，所述第二比较器为下降沿触发，因此，所述第一比较器的触发时刻可以用于脉冲开始的时刻，即检测脉冲的位置，所述第一比较器和所述第二比较器的触发时刻之间的时间差可以用于检测脉冲的宽度，所述至少一个第二比较器的参考电流值依次降低，可以根据所述至少一个第二比较器中触发和不触发的比较器的参考电流值确定脉冲的最大电流值在什么范围，即检测脉冲的振幅。
如图4所示，图4中示出了设置了3个所述第二比较器的情形，图4中的I_th1为第一比较器(比较器4)的参考电流值，I_th2、I_th3、I_th4为3个第二比较器(比较器1～3)的参考电流值，I_th5为第三比较器(比较器5)的参考电流值，I_th1>I_th2>I_th3>I_th4＝I_th5。可以看出，此时图中的脉冲的幅度小于I_th1，大于I_th2、I_th3和I_th4，因此比较器1的输出为低电平，而比较器2～4的输出为高电平，因此通过比较器1～4的输出的高低电平确定出脉冲的幅度在比较器1和比较器2的参考电流值之间。同时当脉冲上升沿触发比较器4时，触发第一时间数字转换器，得到T1，通过T1可以确定脉冲的位置信息。当脉冲下降沿触发比较器5时，触发第二时间数字转换器，得到T2，通过△T＝T2-T1，可以计算出脉冲宽度信息。
S220、根据所述脉冲的位置获取第一数据，根据所述脉冲的振幅获取第三数据，根据所述脉冲宽度获取第四数据。
在对所述目标信号进行调制时，根据第一数据确定脉冲的位置，根据第三数据确定脉冲的振幅，根据第四数据确定脉冲的宽度，因此，在解调时，可以相应地根据脉冲的位置、振幅和宽度获取第一数据、第三数据和第四数据。
可以理解，所述第二比较器的个数可以是根据所述第三数据中的比特位数来确定，例如图4中设置了三个所述第二比较器的情况，可以区分出四种脉冲振幅：在比较器4和3的参考电流值之间、在比较器3和2的参考电流值之间、在比较器2和1的参考电流值之间以及大于比较器1的参考电流值，那么，可以区分4种二进制字符串：00、01、10和11，即对应的所述第三数据应为2个比特位。理论上，可以设置更多的第二比较器来实现在脉冲的振幅中调制更长位数的数据。
S230、对所述第三数据和所述第四数据进行并串转换，得到第二数据，对所述第一数据和所述第二数据进行并串转换，得到目标数据。
并串转换是串并转化的逆转换，是将并行数据转换为串行数据，例如对于串行数据0110”和“0011”，经过并串转换后得到“00101101”。在获取到所述第三数据和所述第四数据后，对所述第三数据和所述第三数据进行并串转换，得到第二数据，再对所述第一数据和所述第二数据进行并串转换，得到目标数据。
实施例四
基于实施例三，本发明还提供了一种信号解调装置，如图5所示，所述信号解调装置包括：
第一比较器、至少一个第二比较器以及第三比较器，所述第一比较器的触发电流值等于所述第三比较器的触发电流值，所述第一比较器的触发电流值小于所述至少一个第二比较器中的任意一个第二比较器的触发电流，所述至少一个第二比较器的触发电流依次降低；
脉冲幅度解调器，用于根据所述第一比较器和所述至少一个第二比较器的输出对目标信号中的脉冲幅度进行解调，得到第三数据；
脉冲宽度解调器，用于根据所述第一比较器和所述第三比较器的输出对所述目标信号中的脉冲宽度进行解调，得到第四数据；
脉冲位置解调器，用于根据所述第一比较器的输出对所述目标信号中的脉冲位置进行解调，得到第一数据；
第一并串转换器，用于对所述第三数据和所述第四数据进行并串转换，得到第二数据；
第二并串转换器，用于对所述第一数据和所述第二数据进行并串转换，得到目标数据。
本实施例提供的信号解调装置实现信号解调的过程可以参照实施例三中的说明。
实施例五
基于上述实施例，本发明还提供了一种光通信系统，如图6所示，所述光通信系统包括发射模块和接收模块。所述发射模块包括实施例二提供的信号调制装置和激光发射器；所述接收模块包括光电转换器和实施例四提供的信号解调装置，所述激光发射器和所述信号调制装置的输出端电连接，所述信号解调装置和所述光电转换器的输出端电连接。
具体地，所述激光发射器为包括至少一个激光发射单元的激光发射单元阵列，所述光电转换器为包括至少一个光电转换单元的光电转换单元阵列，所述激光发射单元和所述光电转换单元一一对应，在一种可能的实现方式中，所述激光发射单元为VCSEL单元，所述光电转换单元为SIPM单元。VCSEL面积小便于集成、光束质量好、成本低且发光效率高，SIPM具有极高的探测灵敏度，能够响应单个光子的能量，使用SIPM，可以降低对接收功率的要求，从而进一步降低系统对发射功率、接收发射天线口径等参数的要求。
所述激光发射单元为VCSEL单元时，所述激光发射器为VCSEL阵列，如图7所示，VCSEL阵列是有多个VCSEL单元单招矩阵式排列集成的一块芯片，每个VCSEL单元是由1个或多个并联的VCSEL组成的，单个VCSEL单元的尺寸在10μm到1mm这个范围，VCSEL单元之间的间隔最小为20μm。当所述光电转换单元为SIPM单元时，所述光电转换器为SIPM阵列，如图8所示，是由多个SIPM单元按照矩阵式排列集成的一块芯片。所述激光发射单元和所述光电转换单元一一对应，如图7和图8所示，VCSEL单元A发出的光只能被SIPM单元A’所接收，VCSEL单元B发出的光只能被SIPM单元B’所接收，VCSEL单元发射的光存在一定束散角，假如VCSEL单元A发出的光被SIPM单元B’所接收，就会发生串扰，导致系统无法正常通信。因此，光电转换单元的大小和空间排列方式应该与激光发射单元完全一致，来保证其一一对应的关系。在一种可能的实现方式中，如图6所示，所述发射模块中还包括微透镜阵列，所述微透镜阵列中的微透镜用于对所述激光发射单元出射的激光进行整形，使得每个所述激光发射单元出射的激光都准直且平行出射。微透镜阵列可以代替光学发射镜头，具有小型化优势。如图6所示，所述接收模块中还包括空间滤波器，所述空间滤波器设置在所述光电转换器前，紧密排布在所述光电转换器表面，通过所述空间滤波器实现角度选择，把没有平行于光电转换器平面法线的杂散光滤除，确保上述串扰现象不会发生。
所述信号调制装置用于将至少一路目标数据分别调制到电信号上，输出各路目标数据分别对应的各路电信号，所述至少一个激光发射单元用于分别根据所述信号调制装置输出的各路电信号发射激光，出射受调制的光信号；
所述光电转换器用于接收所述发射模块发送的各路光信号并转换为电信号，所述信号解调装置用于分别对所述光电转换器输出的各路电信号进行解调，得到所述至少一路目标数据。
在进行通信时，所述发射模块中的信号调制装置将至少一路目标数据分别调制到电信号上，输出多路电信号，每路电信号分别驱动至少一个所述激光发射单元发射激光，以使得所述激光发射单元出射受调制的光信号，所述接收模块中的至少一个光电转换器接收到所述发射模块发送的各路光信号后，将光信号转换为电信号并输出，所述信号解调装置分别对所述至少一个光电转换器输出的电信号进行解调，得到所述至少一路目标数据，实现将所述至少一路目标数据从所述发射模块传递到所述接收模块的过程。对于每一个激光发射单元，其驱动电路可以是独立的，对于每一个光电转换器，其后端电路也是独立的，因此可以实现对各个激光发射单元施加不同的调制信号，多路信号并行发射，对所述光电转换器接收到的信号也可以实现并行解调。
进一步地，本实施例提供的光通信系统，可以在两种模式下工作：高速率模式和低误码模式，如图9所示，所述光通信系统还包括分用器和复用器，所述分用器用于将通信数据分为多路不同的目标数据输入至所述发射模块，所述复用器用于将所述接收模块输出的多路目标数据进行复用还原出所述通信数据，所述分用器与所述发射模块的输入端电连接，所述复用器与所述接收模块的输出端电连接，在高速率模式下，原始数据通过所述分用器分为多路独立的数据，分别通过发射模块和接收模块被调制解调后再通过复用器合并恢复出原始数据，利用空分复用的原理实现高速率通信，假设单独的通信速率为X，分用的路数为N，则理论上在高速率模式下系统的通信速率为X*N。
如图10所示，所述光通信系统还包括数据复制模块和校验模块，所述数据复制模块用于将通信数据分为多路相同的目标数据输入至所述发射模块，所述校验模块用于对所述接收模块输出的多路目标数据进行数据校验，剔除所述多路目标数据中的误码，还原出所述通信数据，所述数据复制模块与所述发射模块的输入端电连接，所述校验模块与所述接收模块的输出端电连接，在低误码模式下，原始数据用过所述数据复制模块被分为多路完全相同的数据，分别通过分别通过发射模块和接收模块被调制解调后通过校验模块对解调得到的多路数据进行校验，剔除误码，最后恢复出原始数据。
综上所述，本发明提供了一种信号调制方法、解调方法及光通信系统，对具有多个比特位的目标数据进行两次串并转换，拆分为第一数据、第三数据和第四数据，分别用于调制脉冲的位置、幅度和宽度，能够将具有多个比特位的目标数据调制到具有单个脉冲波形的信号上，减少传输多个比特位的目标数据的时间，从而提升存在猝灭效应的光电转换单元的光电转换效率，能够被使用在光通信系统中降低光纤通信系统的体积。
应该理解的是，虽然本发明说明书附图中给出的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统包括发射模块和接收模块；
所述发射模块包括信号调制装置和激光发射器；
所述接收模块包括光电转换器和信号解调装置；
所述信号调制装置包括：
第一串并转换器，用于对具有多个比特位的目标数据进行串并转换，得到第一数据和第二数据；
第二串并转换器，用于对所述第二数据进行串并转换，得到第三数据和第四数据；
脉冲幅度调制器，用于根据第三数据进行脉冲振幅调制；
脉冲宽度调制器，用于根据第四数据进行脉冲宽度调制；
脉冲延迟调制器，用于根据第一数据进行脉冲位置调制；
信号发生器，用于根据所述脉冲幅度调制器、所述宽度调制器以及所述脉冲延迟调制器的输出生成具有单个脉冲波形的信号；
所述信号解调装置包括：
第一比较器、至少一个第二比较器以及第三比较器，所述第一比较器的触发电流值等于所述第三比较器的触发电流值，所述第一比较器的触发电流值小于所述至少一个第二比较器中的任意一个第二比较器的触发电流，所述至少一个第二比较器的触发电流依次降低；
脉冲幅度解调器，用于根据所述第一比较器和所述至少一个第二比较器的输出对目标信号中的脉冲幅度进行解调，得到第三数据；
脉冲宽度解调器，用于根据所述第一比较器和所述第三比较器的输出对所述目标信号中的脉冲宽度进行解调，得到第四数据；
脉冲位置解调器，用于根据所述第一比较器的输出对所述目标信号中的脉冲位置进行解调，得到第一数据；
第一并串转换器，用于对所述第三数据和所述第四数据进行并串转换，得到第二数据；
第二并串转换器，用于对所述第一数据和所述第二数据进行并串转换，得到目标数据；
所述激光发射器为包括至少一个激光发射单元的激光发射单元阵列，所述光电转换器为包括至少一个光电转换单元的光电转换单元阵列，所述激光发射单元和所述光电转换单元一一对应；
所述信号调制装置用于将至少一路目标数据分别调制到电信号上，输出各路目标数据分别对应的各路电信号，所述至少一个激光发射单元用于分别根据所述信号调制装置输出的各路电信号发射激光，出射受调制的光信号；
所述至少一个光电转换器用于接收所述发射模块发送的各路光信号并转换为电信号，
所述信号解调装置用于分别对所述至少一个光电转换器输出的电信号进行解调，得到所述至少一路目标数据；
所述激光发射单元为VCSEL单元，所述光电转换单元为SIPM单元，所述光电转换单元的大小和空间排列方式与所述激光发射单元完全一致；
所述发射模块中还包括微透镜阵列，所述微透镜阵列中的微透镜用于对所述激光发射单元出射的激光进行整形，使得每个所述激光发射单元出射的激光都准直且平行出射；
所述接收模块中还包括空间滤波器，所述空间滤波器设置在所述光电转换器前，通过所述空间滤波器实现角度选择，将没有平行于光电转换器平面法线的杂散光滤除；
所述光通信系统还包括分用器和复用器，所述分用器用于将通信数据分为多路不同的目标数据输入至所述发射模块，所述复用器用于将所述接收模块输出的多路目标数据进行复用还原出所述通信数据；
所述光通信系统还包括数据复制模块和校验模块，所述数据复制模块用于将通信数据分为多路相同的目标数据输入至所述发射模块，所述校验模块用于对所述接收模块输出的多路目标数据进行数据校验，剔除所述多路目标数据中的误码，还原出所述通信数据；
当所述光通信系统在高速率模式下工作时，通信的原始数据通过所述分用器分为多路独立的数据分别通过所述发射模块和所述接收模块被调制解调后再通过所述复用器合并恢复出原始数据；
当所述光通信系统在低误码模式下工作时，通信的原始数据通过所述数据复制模块被分为多路相同的数据，分别通过所述发射模块和所述接收模块被调制解调后通过所述校验模块对解调得到的多路数据进行校验，剔除误码，恢复出原始数据。
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