CN115225148A - 一种基于空间光波识别的通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于空间光波识别的通信系统及方法，所述通信系统包括：多个通信子站，每个通信子站皆包括子站转动装置和子站通信模块，子站转动装置用于带动子站通信模块旋转，每个子站通信模块皆具有光纤编码，每个子站通信模块的光纤编码的中心波长皆不相同；通信主站，包括主站转动装置和主站通信模块，主站转动装置用于带动主站通信模块旋转，主站通信模块用于识别每个光纤编码，以及与多个子站通信模块通信。本发明实施例的一种基于空间光波识别的通信系统及方法能够利用光纤编码技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

Description

一种基于空间光波识别的通信系统及方法

技术领域

本发明涉及光波通信相关技术领域，尤其是涉及一种基于空间光波识别的通信系统及方法。

背景技术

空间光通信系统是指以光波作为载波，大气作为传输介质的光通信系统。自由空间光通信既具有大通信容量、高速传输的优点，又不需要铺设光纤，通信主站与多个通信子站之间利用空间进行光波通信，不再使用光纤等媒介，不受地域、环境等影响，因此空间光通信技术被广泛应用。

在现有的空间光通信技术中，主要采用有无形式的光传播，两个设备进行光通信的方式为点对点或者广播方式，不能进行可寻址选择通信，现有的点对点或者广播方式的光通信的通信效率低，不能满足用户对通信效率的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于空间光波识别的通信系统，能够利用光纤编码技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

本发明还提供了一种基于空间光波识别的通信方法。

根据本发明的第一方面实施例的基于空间光波识别的通信系统，包括：

多个通信子站，每个所述通信子站皆包括子站转动装置和子站通信模块，所述子站转动装置用于带动所述子站通信模块旋转，每个所述子站通信模块皆具有光纤编码，每个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长皆不相同；

通信主站，包括主站转动装置和主站通信模块，所述主站转动装置用于带动所述主站通信模块旋转，所述主站通信模块用于识别每个所述光纤编码，以及与多个所述子站通信模块通信。

根据本发明实施例的基于空间光波识别的通信系统，至少具有如下有益效果：

通过子站转动装置可以带动子站通信模块旋转，通过主站转动装置可以带动主站通信模块旋转，从而可以让主站通信模块和多个子站通信模块通过在空间中发送脉冲光波实现通信过程。每个子站通信模块的光纤编码的中心波长皆不相同，使得主站通信模块可以通过识别每个子站通信模块的光纤编码来区分不同的子站通信模块，从而对应光纤编码的中心波长来选择向多个子站通信模块广播数据或向指定的子站通信模块发送脉冲光波以传输数据。本发明实施例的基于空间光波识别的通信系统能够利用光纤编码技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

根据本发明的一些实施例，所述主站通信模块包括：

光源组，具有多个脉冲光源，所述脉冲光源的数量与所述子站通信模块的数量一致；

主站光谱分析模块，用于采集和分析由所述子站通信模块发送的脉冲光波；

第一准直器，其输出端与所述主站光谱分析模块连接；

主站控制模块，与所述主站转动装置、所述光源组和所述主站光谱分析模块电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述光源组的输出端还设有第一凹透镜，所述第一凹透镜的凹面朝向远离所述光源组的方向设置。

根据本发明的一些实施例，所述第一准直器的输入端一侧还设置有：

第一凹凸透镜，与所述第一凹透镜位于同一水平面上，且所述第一凹凸透镜的凹面朝向与所述第一凹透镜的凹面朝向相同；

第一凸透镜，设置于所述第一凹凸透镜与所述第一准直器之间，且所述第一凸透镜的光心和所述第一凹凸透镜的光心位于所述第一准直器的轴线上。

根据本发明的一些实施例，每个所述子站通信模块皆包括：

所述光纤编码；

子站光源，其发射的脉冲光波的中心波长与所述光纤编码的中心波长一致；

子站光谱分析模块，与所述光纤编码连接，所述子站光谱分析模块用于采集和分析由所述主站通信模块发送的脉冲光波；

子站控制模块，与所述子站转动装置、所述子站光源和所述子站光谱分析模块电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述子站光源的输出端还设有第二凹透镜，所述第二凹透镜的凹面朝向远离所述子站光源的方向设置。

根据本发明的一些实施例，所述光纤编码远离所述子站光谱分析模块的一侧还设置有：

第二凹凸透镜，与所述第二凹透镜位于同一水平面上，且所述第二凹凸透镜的凹面朝向与所述第二凹透镜的凹面朝向相同；

第二凸透镜，设置于所述第二凹凸透镜与所述光纤编码之间，且所述第二凸透镜的光心和所述第二凹凸透镜的光心位于所述光纤编码的轴线上。

根据本发明的一些实施例，每个所述子站通信模块的所述光纤编码皆由多个透射性光纤光栅组成，且每个所述光纤编码中多个所述透射性光纤光栅的排列方式皆不相同。

根据本发明的第二方面实施例的基于空间光波识别的通信方法，应用于通信主站，所述通信主站包括主站转动装置和主站通信模块，所述主站转动装置用于带动所述主站通信模块旋转，所述主站通信模块用于识别每个通信子站的光纤编码，以及与多个通信子站通信；每个所述通信子站皆包括子站转动装置和子站通信模块，所述子站转动装置用于带动所述子站通信模块旋转，每个所述子站通信模块皆具有所述光纤编码，每个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长皆不相同；

所述基于空间光波识别的通信方法，包括以下步骤：

向一个或多个所述子站通信模块发送第一脉冲光波，所述第一脉冲光波为单个或多个组合中心波长的光波，且所述第一脉冲光波的中心波长覆盖一个或多个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长；

接收由所述子站通信模块发送的第二脉冲光波，并解析所述第二脉冲光波。

根据本发明实施例的基于空间光波识别的通信方法，至少具有如下有益效果：

通过子站转动装置可以带动子站通信模块旋转，通过主站转动装置可以带动主站通信模块旋转，从而可以让主站通信模块和多个子站通信模块通过在空间中发送脉冲光波实现通信过程。每个子站通信模块的光纤编码的中心波长皆不相同，第一脉冲光波的中心波长覆盖了一个或多个子站通信模块的光纤编码的中心波长，使得主站通信模块可以通过识别每个子站通信模块的光纤编码来区分不同的子站通信模块，从而对应光纤编码的中心波长来向一个或多个子站通信模块发送第一脉冲光波，以及接收由子站通信模块发送的第二脉冲光波，并解析第二脉冲光波，实现通信主站与多个通信子站通信。本发明实施例的基于空间光波识别的通信方法能够利用光纤编码技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

根据本发明的一些实施例，在所述向一个或多个所述子站通信模块发送第一脉冲光波前，还包括以下步骤：

接收由所述子站通信模块发送的光纤编码光波，并解析所述光纤编码光波，以得到所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的通信主站的结构示意图；

图2是本发明一实施例的通信子站的结构示意图；

图3是本发明一实施例的光纤编码的结构示意图；

图4是本发明一实施例的膜式光纤编码的结构示意图；

图5是本发明一实施例的光源组的结构示意图；

图6是本发明一实施例的基于空间光波识别的通信方法的流程图。

附图标记：

主站转动装置100、主站转轴110、主站电机120、第一连接件130；

主站通信模块200、光源组210、脉冲光源211、合波器212、第二准直器213、主站光谱分析模块220、第一准直器230、主站控制模块240、第一凹透镜201、第一凹凸透镜202、第一凸透镜203、第一放大器250；

子站转动装置300、子站转轴310、子站电机320、第二连接件330；

子站通信模块400、光纤编码410、子站光源420、子站光谱分析模块430、子站控制模块440、第二凹透镜401、第二凹凸透镜402、第二凸透镜403、第二放大器450；

保护壳500；

保护透镜600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种基于空间光波识别的通信系统，通过子站转动装置300带动子站通信模块400旋转，通过主站转动装置100带动主站通信模块200旋转，从而可以让主站通信模块200和多个子站通信模块400通过在空间中发送脉冲光波实现通信过程。每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同，使得主站通信模块200可以通过识别每个子站通信模块400的光纤编码410来区分不同的子站通信模块400，从而对应光纤编码410的中心波长来选择向多个子站通信模块400广播数据或向指定的子站通信模块400发送脉冲光波以传输数据。本发明实施例的基于空间光波识别的通信系统能够利用光纤编码410技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

下面将结合图1至图5对本发明实施例的基于空间光波识别的通信系统进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

根据本发明的第一方面实施例的基于空间光波识别的通信系统，包括通信主站和多个通信子站。多个通信子站，每个通信子站皆包括子站转动装置300和子站通信模块400，子站转动装置300用于带动子站通信模块400旋转，每个子站通信模块400皆具有光纤编码410，每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同；通信主站，包括主站转动装置100和主站通信模块200，主站转动装置100用于带动主站通信模块200旋转，主站通信模块200用于识别每个光纤编码410，以及与多个子站通信模块400通信。

子站转动装置300/主站转动装置100带动子站通信模块400/主站通信模块200360度旋转，使得子站通信模块400/主站通信模块200向四周发送脉冲光波，扩大了脉冲光波的覆盖面积，便于主站通信模块200与多个子站通信模块400之间进行光波通信。每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同，在进行数据通信前，每个子站通信模块400会将由自身的光纤编码410信息编组成的光纤编码410光波发送给主站通信模块200，以向主站通信模块200进行子站注册，主站通信模块200接收到光纤编码410光波，并解析光纤编码410光波，得到每个子站通信模块400的光纤编码410信息、中心波长、光强及距离，相当于主站通信模块200与多个子站通信模块400之间建立联系表，主站通信模块200再通过广播方式或向指定的子站通信模块400发送对应的中心波长的第一脉冲光波，以和子站通信模块400进行通信。主站通信模块200也可以接收由子站通信模块400发送的第二脉冲光波，并解析第二脉冲光波，得到数据信息，从而实现空间光波通信的寻址和选址通信，有效缩短了光波通信的信息接收时长，提高了通信效率。需要说明的是，主站通信模块200与多个子站通信模块400的通信方式为光波通信，传输介质为大气。

在本发明的一些实施例中，参考图1，主站通信模块200包括光源组210、主站光谱分析模块220、第一准直器230和主站控制模块240。光源组210，具有多个脉冲光源211，脉冲光源211的数量与子站通信模块400的数量一致；主站光谱分析模块220，用于采集和分析由子站通信模块400发送的脉冲光波；第一准直器230，其输出端与主站光谱分析模块220连接；主站控制模块240，与主站转动装置100、光源组210和主站光谱分析模块220电性连接。每个脉冲光源211的中心波长不同，多个脉冲光源211与多个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长一一对应。主站光谱分析模块220采集和分析由子站通信模块400发送的脉冲光波，得到子站通信模块400的光纤编码410的中心波长，主站控制模块240就可以对应子站通信模块400的光纤编码410的中心波长选择一个或多个脉冲光源211，以向指定的一个或多个子站通信模块400发送脉冲光波，一个或多个子站通信模块400就能接收到与其光纤编码410的中心波长对应的脉冲光波，从而实现空间光波通信的寻址和选址通信。

主站光谱分析模块220可接收的中心波长范围与光源组210的中心波长范围对应。考虑到空间光波通信的传输距离、障碍物等问题，选择高波段的波长范围，比如：光源组210采用1510nm、1512nm、1514nm直到1650nm等中心波长的脉冲光源211，那么就需要选择范围为1500nm～1652nm的主站光谱分析模块220予以对应。需要说明的是，脉冲光源211的中心波长和主站光谱分析模块220的中心波长范围的具体值不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中，参考图1，光源组210的输出端还设有第一凹透镜201，第一凹透镜201的凹面朝向远离光源组210的方向设置。第一凹透镜201可以将光源组210输出的脉冲光波以离散形式发送，可以使脉冲光波的覆盖区域更大，更利于与多个通信子站之间的高效率通信。

在本发明的一些实施例中，参考图1，第一准直器230的输入端一侧还设置有第一凹凸透镜202和第一凸透镜203。第一凹凸透镜202，与第一凹透镜201位于同一水平面上，且第一凹凸透镜202的凹面朝向与第一凹透镜201的凹面朝向相同；第一凸透镜203，设置于第一凹凸透镜202与第一准直器230之间，且第一凸透镜203的光心和第一凹凸透镜202的光心位于第一准直器230的轴线上。第一凹凸透镜202能更好地接收空间中的离散光波，并将离散光波进行汇聚。第一凸透镜203则用于将第一凹凸透镜202所传输的光波汇聚成平行光波，便于输出给第一准直器230。

在本发明的一些实施例中，参考图2，每个子站通信模块400皆包括光纤编码410、子站光源420、子站光谱分析模块430和子站控制模块440。子站光源420，其发射的脉冲光波的中心波长与光纤编码410的中心波长一致；子站光谱分析模块430，与光纤编码410连接，子站光谱分析模块430用于采集和分析由主站通信模块200发送的脉冲光波；子站控制模块440，与子站转动装置300、子站光源420和子站光谱分析模块430电性连接。光纤编码410只能透过与其中心波长相同的脉冲光波，子站光源420的脉冲光波的中心波长与光纤编码410的中心波长一致，使得每个子站通信模块400都有唯一标识，便于实现通信主站和多个通信子站之间基于空间光波通信进行寻址和选址通信。另外，子站光谱分析模块430可接收的中心波长范围与子站光源420的中心波长对应。

在本发明的一些实施例中，参考图2，子站光源420的输出端还设有第二凹透镜401，第二凹透镜401的凹面朝向远离子站光源420的方向设置。第二凹透镜401可以将子站光源420输出的脉冲光波以离散形式发送，可以使脉冲光波的覆盖区域更大，更利于与通信主站之间的高效率通信。

在本发明的一些实施例中，参考图2，光纤编码410远离子站光谱分析模块430的一侧还设置有第二凹凸透镜402和第二凸透镜403。第二凹凸透镜402，与第二凹透镜401位于同一水平面上，且第二凹凸透镜402的凹面朝向与第二凹透镜401的凹面朝向相同；第二凸透镜403，设置于第二凹凸透镜402与光纤编码410之间，且第二凸透镜403的光心和第二凹凸透镜402的光心位于光纤编码410的轴线上。第二凹凸透镜402能更好地接收空间中的离散光波，并将离散光波进行汇聚。第二凸透镜403则用于将第二凹凸透镜402所传输的光波汇聚成平行光波，便于输出给光纤编码410。

在本发明的一些实施例中，参考图3，每个子站通信模块400的光纤编码410皆由多个透射性光纤光栅组成，且每个光纤编码410中多个透射性光纤光栅的排列方式皆不相同。多个透射性光纤光栅的排列方式不同使得其透射的中心波长不同。需要说明的是，如图4所示，光纤编码410还可以采用由多个透射性膜片组成的膜式光纤编码410，光纤编码410的具体结构不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中，参考图5，光源组210包括多个不同中心波长的脉冲光源211、合波器212和第二准直器213。多个不同中心波长的脉冲光源211；合波器212，其一端分别与多个不同中心波长的脉冲光源211连接；第二准直器213，与合波器212的另一端连接。多个不同中心波长的脉冲光源211用于对应发送不同中心波长的脉冲光波，合波器212用于耦合多个不同中心波长的脉冲光波，第二准直器213用于汇聚并平行输出耦合后的多个不同中心波长的脉冲光波。

在本发明的一些实施例中，参考图1，主站光谱分析模块220与第一准直器230之间还连接有第一放大器250；子站光谱分析模块430与光纤编码410之间还连接有第二放大器450。第一放大器250和第二放大器450皆用于对接收到的光波进行放大，便于对微弱光波进行识别。

在本发明的一些实施例中，参考图1和图2，主站转动装置100包括主站转轴110、主站电机120和第一连接件130。第一连接件130，设于主站转轴110的侧壁上，且与主站通信模块200远离光源组210的一侧连接；主站电机120，与主站转轴110连接，且与主站控制模块240电性连接。子站转动装置300包括子站转轴310、子站电机320和第二连接件330。第二连接件330，设于子站转轴310的侧壁上，且与子站通信模块400远离子站光源420的一侧连接；子站电机320，与子站转轴310连接，且与子站控制模块440电性连接。主站控制模块240/子站控制模块440控制启动主站电机120/子站电机320，带动主站转轴110/子站转轴310转动，从而可以带动主站通信模块200/子站通信模块400360度旋转，以使得主站通信模块200/子站通信模块400向外发送脉冲光波。需要说明的是，第一连接件130/第二连接件330只要能将主站通信模块200/子站通信模块400固定在主站转轴110/子站转轴310上即可，其具体结构不作限定。另外，主站通信模块200/子站通信模块400和主站转轴110/子站转轴310也可以直接连接，不需要第一连接件130/第二连接件330，不能将第一连接件130和第二连接件330看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中，参考图1和图2，主站通信模块200的外表面和子站通信模块400的外表面皆设有保护壳500，保护壳500远离主站转动装置100或子站转动装置300的一侧开口。在主站通信模块200的外表面和子站通信模块400的外表面设置保护壳500，可以对主站通信模块200和子站通信模块400有保护和防护作用。光源组210或子站光源420位于保护壳500的开口处，以便光源组210或子站光源420向外发送脉冲光波。保护壳500的具体材质可以为PC材质、ABS材质，但保护壳500的具体材质并不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中，参考图1和图2，保护壳500的开口设有保护透镜600。保护透镜600不仅对保护壳500起到支撑和保护的作用，还不会妨碍光源组210或子站光源420向外发送脉冲光波。需要说明的是，保护透镜600为平面透镜，不影响第一凹透镜201、第二凹透镜401、第一凹凸透镜202和第二凹凸透镜402在本发明实施例中起到的作用。保护透镜600的具体材质可以为玻璃、亚克力、PC材质，但保护透镜600的具体材质并不能看作是对本发明的限定。

下面将结合图1至图6对本发明实施例的基于空间光波识别的通信方法进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

根据本发明的第二方面实施例的基于空间光波识别的通信方法，应用于通信主站，通信主站包括主站转动装置100和主站通信模块200，主站转动装置100用于带动主站通信模块200旋转，主站通信模块200用于识别每个通信子站的光纤编码410，以及与多个通信子站通信；每个通信子站皆包括子站转动装置300和子站通信模块400，子站转动装置300用于带动子站通信模块400旋转，每个子站通信模块400皆具有光纤编码410，每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同；

基于空间光波识别的通信方法，包括以下步骤：

向一个或多个子站通信模块400发送第一脉冲光波，第一脉冲光波为单个或多个组合中心波长的光波，且第一脉冲光波的中心波长覆盖一个或多个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长；

接收由子站通信模块400发送的第二脉冲光波，并解析第二脉冲光波。

主站转动装置100/子站转动装置300带动主站通信模块200/子站通信模块400360度旋转，使得主站通信模块200/子站通信模块400向四周发送第一脉冲光波/第二脉冲光波，扩大了脉冲光波的覆盖面积，便于主站通信模块200与多个子站通信模块400之间进行光波通信。每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同，在进行数据通信前，每个子站通信模块400会将由自身的光纤编码410信息编组成的光纤编码410光波发送给主站通信模块200，以向主站通信模块200进行子站注册，主站通信模块200接收到光纤编码410光波，并解析光纤编码410光波，得到每个子站通信模块400的光纤编码410信息、中心波长、光强及距离，相当于主站通信模块200与多个子站通信模块400之间建立联系表，主站通信模块200再通过广播方式或向指定的子站通信模块400发送对应的中心波长的第一脉冲光波，以和子站通信模块400进行通信。主站通信模块200也可以接收由子站通信模块400发送的第二脉冲光波，并解析第二脉冲光波，得到数据信息，从而实现空间光波通信的寻址和选址通信，有效缩短了光波通信的信息接收时长，提高了通信效率。需要说明的是，主站通信模块200与多个子站通信模块400的通信方式为光波通信，传输介质为大气。

根据本发明实施例的基于空间光波识别的通信方法，通过子站转动装置300可以带动子站通信模块400旋转，通过主站转动装置100可以带动主站通信模块200旋转，从而可以让主站通信模块200和多个子站通信模块400通过在空间中发送脉冲光波实现通信过程。每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长皆不相同，第一脉冲光波的中心波长覆盖了一个或多个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长，使得主站通信模块200可以通过识别每个子站通信模块400的光纤编码410来区分不同的子站通信模块400，从而对应光纤编码410的中心波长来向一个或多个子站通信模块400发送第一脉冲光波，以及接收由子站通信模块400发送的第二脉冲光波，并解析第二脉冲光波，实现通信主站与多个通信子站通信。本发明实施例的基于空间光波识别的通信方法能够利用光纤编码410技术实现空间光波通信的寻址和选址通信。

在本发明的一些实施例中，在向一个或多个子站通信模块400发送第一脉冲光波前，还包括以下步骤：

接收由子站通信模块400发送的光纤编码410光波，并解析光纤编码410光波，以得到子站通信模块400的光纤编码410的中心波长。

每个子站通信模块400开机后，皆会向主站通信模块200发送由自身的光纤编码410信息编组成的光纤编码410光波，以向主站通信模块200进行子站注册，主站通信模块200接收到光纤编码410光波，并解析光纤编码410光波，得到每个子站通信模块400的光纤编码410的中心波长，相当于主站通信模块200与多个子站通信模块400之间建立联系表，主站通信模块200再通过广播方式或向指定的子站通信模块400发送对应的中心波长的第一脉冲光波，以和子站通信模块400进行通信，从而实现空间光波通信的寻址和选址通信。

在本发明的一些实施例中，主站通信模块200包括光源组210、主站光谱分析模块220、第一准直器230和主站控制模块240。光源组210，具有多个脉冲光源211，脉冲光源211的数量与子站通信模块400的数量一致。主站通信模块200开机后，会将光源组210中的多个脉冲光源211全部开启，发送覆盖所有子站通信模块400的光纤编码410的中心波长的组合波长脉冲光波，进行注册广播申请，使得每个子站通信模块400都能接收到该组合波长脉冲光波，以表明主站通信模块200的存在。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，包括：

多个通信子站，每个所述通信子站皆包括子站转动装置和子站通信模块，所述子站转动装置用于带动所述子站通信模块旋转，每个所述子站通信模块皆具有光纤编码，每个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长皆不相同；

通信主站，包括主站转动装置和主站通信模块，所述主站转动装置用于带动所述主站通信模块旋转，所述主站通信模块用于识别每个所述光纤编码，以及与多个所述子站通信模块通信。

2.根据权利要求1所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，所述主站通信模块包括：

光源组，具有多个脉冲光源，所述脉冲光源的数量与所述子站通信模块的数量一致；

主站光谱分析模块，用于采集和分析由所述子站通信模块发送的脉冲光波；

第一准直器，其输出端与所述主站光谱分析模块连接；

主站控制模块，与所述主站转动装置、所述光源组和所述主站光谱分析模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，所述光源组的输出端还设有第一凹透镜，所述第一凹透镜的凹面朝向远离所述光源组的方向设置。

4.根据权利要求3所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，所述第一准直器的输入端一侧还设置有：

第一凹凸透镜，与所述第一凹透镜位于同一水平面上，且所述第一凹凸透镜的凹面朝向与所述第一凹透镜的凹面朝向相同；

第一凸透镜，设置于所述第一凹凸透镜与所述第一准直器之间，且所述第一凸透镜的光心和所述第一凹凸透镜的光心位于所述第一准直器的轴线上。

5.根据权利要求1所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，每个所述子站通信模块皆包括：

所述光纤编码；

子站光源，其发射的脉冲光波的中心波长与所述光纤编码的中心波长一致；

子站光谱分析模块，与所述光纤编码连接，所述子站光谱分析模块用于采集和分析由所述主站通信模块发送的脉冲光波；

子站控制模块，与所述子站转动装置、所述子站光源和所述子站光谱分析模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，所述子站光源的输出端还设有第二凹透镜，所述第二凹透镜的凹面朝向远离所述子站光源的方向设置。

7.根据权利要求6所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，所述光纤编码远离所述子站光谱分析模块的一侧还设置有：

第二凹凸透镜，与所述第二凹透镜位于同一水平面上，且所述第二凹凸透镜的凹面朝向与所述第二凹透镜的凹面朝向相同；

第二凸透镜，设置于所述第二凹凸透镜与所述光纤编码之间，且所述第二凸透镜的光心和所述第二凹凸透镜的光心位于所述光纤编码的轴线上。

8.根据权利要求1所述的基于空间光波识别的通信系统，其特征在于，每个所述子站通信模块的所述光纤编码皆由多个透射性光纤光栅组成，且每个所述光纤编码中多个所述透射性光纤光栅的排列方式皆不相同。

9.一种基于空间光波识别的通信方法，其特征在于，应用于通信主站，所述通信主站包括主站转动装置和主站通信模块，所述主站转动装置用于带动所述主站通信模块旋转，所述主站通信模块用于识别每个通信子站的光纤编码，以及与多个通信子站通信；每个所述通信子站皆包括子站转动装置和子站通信模块，所述子站转动装置用于带动所述子站通信模块旋转，每个所述子站通信模块皆具有所述光纤编码，每个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长皆不相同；

所述基于空间光波识别的通信方法，包括以下步骤：

向一个或多个所述子站通信模块发送第一脉冲光波，所述第一脉冲光波为单个或多个组合中心波长的光波，且所述第一脉冲光波的中心波长覆盖一个或多个所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长；

接收由所述子站通信模块发送的第二脉冲光波，并解析所述第二脉冲光波。

10.根据权利要求9所述的基于空间光波识别的通信方法，其特征在于，在所述向一个或多个所述子站通信模块发送第一脉冲光波前，还包括以下步骤：

接收由所述子站通信模块发送的光纤编码光波，并解析所述光纤编码光波，以得到所述子站通信模块的所述光纤编码的中心波长。

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