CN117692067A - 一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统。所述方法包括：发射端采集传输数据并基于传输数据对超快激光信号进行调制，接收端基于调制后传输数据的信号特性进行解调将数据还原。本发明针对现有水下通信领域，可见光蓝绿光光通信的LD，LED光斑易发散，水下传输距离有限的缺点进行优化。将超快蓝绿激光作为信号载体，利用海水在蓝绿光波段存在低损耗窗口，且超快激光信号峰值功率高及光谱线宽窄，可实现水下远距离信号传输的同时还不会产生严重色散导致信号脉冲畸变。此外，FPGA用作调制及解调信号处理器成本低，可编程性高，与超快绿光激光器结合可实现低成本和比较高传输速率的水下远距离探测通信。
Description
技术领域
本发明涉及水下通讯技术领域，尤其涉及一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统。
背景技术
水下光通信对于海洋探索，资源勘探，军事侦察等领域可以起到重要的作用。目前对于水下通信技术主要有以下几种：水下声通信、水下射频通信、水下可见光光通信。水声通信是使用时间最长、技术最成熟、应用范围最广泛和传输最远可达数十公里的一种水下无线通信技术。但是水声通信也存在带宽低(kHz)、速率低(几百kbps)、时延高、衰减大和多径效应严重等缺点,并且声波对海洋生态环境有严重影响,水声通信系统设备体积庞大,功耗也较高。水下射频通信以射频为载体,有更容易跨过海水与空气界面、无须链路精确对准、对海洋生物无影响等优点，但是水下射频通信的传输距离短。与水声通信与及水下射频通信相比。水下无线光通信具有低延迟、大容量、低功耗等优点。
海水蓝绿波段光信号波段存在着低损耗窗口，可利用蓝超快蓝绿波段激光信号作为信息的载体在水下进行信号传输，可实现在与LED，LD光相同功率之下，更远距离的信号传输。水下可见蓝超快蓝绿波段激光信号光通信，目前以LD激光器和LED输出的连续蓝绿波段光信号作为信息载体为主。LED输出的蓝绿波段光信号具有大的发散角度，方向性较差。虽然LD输出的蓝绿波段激光信号方向性较好且LD激光器生成的连续光可调制速率高，但是传输距离有限。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统，能够利用超快可见光超快蓝绿波段激光信号作为信号的载体在水下进行传输，FPGA作为调制和解调信号处理器。FPGA和超快蓝绿波段激光信号激光器相结合可实现低成本，远距离水下光通信。
根据本发明的一个方面，提供一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法，包括：
发射端采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
在上述技术方案中，以超快蓝绿波段激光信号(皮秒级激光)作为信息的载体在水下进行信息传输。超快蓝绿波段激光信号具极高的峰值功率且具备窄光谱线宽特性，超快激光脉宽窄达到皮秒级以上，根据峰值功率的公式式中f是脉冲重频，τ是脉冲宽度，极窄的脉宽使得在同等的功率下与连续光相比具有高的脉冲峰值功率，比连续LD，LED光能实现更远的水下距离传输。在通信过程中高峰值功率对应水下远距离传输的优势，窄光谱线宽保证可调制高速率信号以及在水下传输过程中不会严重色散导致信号脉冲畸变。综合以上观点，利用超快蓝绿波段激光信号作为信息载体，能够支撑起水下远距离高质量通信的需求。在本实施例中，调制方式为脉冲振幅调制(PAM)，该方式为现有技术，此处不再展开说明。
在一些实施例中，在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号，具体地：
将该传输数据调制至瓦数量级的超快红外激光信号；
将超快红外激光信号转换为超快蓝绿波段激光信号后，发射端在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号。
在上述技术方案中，超快激光脉冲重频在20Mhz以上，峰值功率在250W以上，脉冲宽度在小于皮秒50ps，本实施例所述超快蓝绿波段激光信号激光产生方式可通过近红外锁模倍频技术，非线性频率转换技术产生等。需要说明的是，相较于直接采用皮秒蓝绿激光器而言，本实施例采用转换的方式。这是因为直接产生皮秒级蓝绿激光器因为成本太高，目前直接产生的还不成熟，脉宽也还比较宽，输出功率低，功率放大还存在困难，还处于实验室阶段。
在一些实施例中，解调得到传输数据，具体地：
将接收到的超快蓝绿波段激光信号转化成数字信号；
将该数字信号依序进行减小、滤波及放大的预处理；
识别预处理后的数字信号的数据帧同步头并通过数据帧同步头识别出数据帧并解调得到传输数据。
在上述技术方案中，滤波是为了滤除掉模数转换过程中所产生的毛刺，而数值减小后放大目的是突出所接收数据的二进制电平特性，更好的进行数据解调。经过数据处理之后的数据信号会先进行数据帧同步头识别，由数据帧同步头识别模块识别出数据帧同步头，随后按照同发送端的调制速率解调出发射端所发送的数据信号，并将数据存储。
在一些实施例中，接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据，之后还包括：
将解调得到传输数据进行可视化显示。
在上述技术方案中，进一步通过可视化方式来显示传输的数据，可以更加直观的了解数据具体情况，便于后续的数据分析。
根据本发明的另一个方面，提供一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，包括通讯连接的发射模块以及接收模块，其中，
发射模块，用于发射端采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
接收模块，用于接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
在上述技术方案中，为了更好的运用方法，将不同的步骤依序建立不同的模块，并将各个模块串联，能够更加高效训练、使用该方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。在本实施例中以超快蓝绿波段激光信号作为信息的载体在水下进行信息传输。超快蓝绿波段激光信号具极高的峰值功率，且超快蓝绿波段激光处于海水中的低损耗窗口。综合以上观点，利用超快蓝绿波段激光信号作为信息载体，能够支撑起水下远距离高质量通信的需求。在本实施例中，调制方式为脉冲振幅调制(PAM)，该方式为现有技术，此处不再展开说明。
在一些实施例中，所述发射模块包括：依序连接的控制器、第一FPGA信号处理器、光调制器以及激光器；其中，
控制器，用于将传输数据传输至第一FPGA信号处理器；
第一FPGA信号处理器，用于存储传输数据，并按相应的调制速率将传输数据传输至光调制器；
光调制器，用于调制传输数据并加载至激光器；
激光器，用于基于调制后传输数据在水下间歇发射超快蓝绿波段激光信号。
在上述技术方案中，本实施例利用FPGA作为调制的信号处理器。其可编程性高，能够根据通信需求进行相应的开发，而且FPGA作为处理器成本低，可编程性高，信号处理速度快，其内部具备丰富的可编程逻辑器件，可通过逻辑编程实现相应的功能需求，能够满足在兆比特速率下进行信息传输，实现低成本的水下探测或通信。此外用FPGA做作为调制解调信号处理器其功耗低，仅需要通过+5V或者+12V电压进行驱动即可。
在一些实施例中，所述接收模块包括：依序连接的光电探测器、模数信号转换模块、第二FPGA信号处理器；其中，
光电探测器，用于将接收到的超快蓝绿波段激光信号转换成电模拟信号；
模数信号转换模块，用于将电模拟信号转换为数字信号；
第二FPGA信号处理器，用于解调数字信号获得传输数据。
在上述技术方案中，本实施例利用FPGA作为调制的信号处理器。其可编程性高，能够根据通信需求进行相应的开发，而且FPGA作为处理器成本低，可编程性高，信号处理速度快，其内部具备丰富的可编程逻辑器件，可通过逻辑编程实现相应的功能需求，能够满足在兆比特速率下进行信息传输，实现低成本的水下探测或通信。此外用FPGA做作为调制解调信号处理器其功耗低，仅需要通过+5V或者+12V电压进行驱动即可。在一些实施例中，所述接收模块还包括显示模块；
该显示模块用于接收解调后的传输数据并进行可视化显示。
在上述技术方案中，进一步通过可视化方式来显示传输的数据，可以更加直观的了解数据具体情况，便于后续直观的数据分析。
根据本发明的又一个方面，提供一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法设备，包括：至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
在上述技术方案中，为了更好的运行和处理该方法，将上述方法存储至存储器，并利用处理器来执行存储的方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。
根据本发明的再一个方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
在上述技术方案中，为了更好的运行和使用该方法，将上述方法存储至计算机可读存储介质，并利用处理器来实现上述方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测系统一实施例的系统框架示意图；
图3是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测系统一实施例的发射模块原理框图；
图4是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测系统一实施例的发射模块操作流程图；
图5是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测系统一实施例的接收模块原理框图；
图6是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测系统一实施例的接收模块操作流程图；
图7是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法一实施例的误码计算ILA波形图；
图8是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法一实施例的实际传输图片和接收端解调图片对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统，能够利用可见光超快蓝绿波段激光作为信号的载体在水下进行传输，FPGA作为调制和解调信号处理器。FPGA和超快蓝绿波段激光信号激光器相结合可实现低成本，远距离水下通信。
请参见图1，图1是本发明基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括如下步骤：
S1、发射端采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
S2、接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
在本实施例中，以超快蓝绿波段激光信号作为信息的载体在水下进行信息传输。超快蓝绿波段激光信号在海水种损耗低，具备极高的峰值功率，同相同的LD，LED蓝绿波段光信号作为信息载体相比，在同等损耗，同等功率可实现下更远距离的信息传输，而且超快激光具有线宽窄的特点，不易产生严重色散导致信号脉冲畸变。综合以上观点，利用超快蓝绿波段激光信号作为信息载体，能够支撑起水下远距离通信的需求。在本实施例中，调制方式为脉冲振幅调制(PAM)，该方式为现有技术，此处不再展开说明。
在本实施例中，在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号，具体地：
S11、将该传输数据调制至瓦数量级的超快红外激光信号；
S12、将超快红外激光信号转换为超快蓝绿波段激光信号后，发射端在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号。
在本实施例中，超快激光脉冲重频在20Mhz以上，峰值功率在250W以上，脉冲宽度在小于皮秒50ps。所述超快蓝绿波段激光信号激光产生方式可通过近红外锁模倍频技术，非线性频率转换技术产生等。作为一种可选例，可利用中心波长在1064nm的超快红外光进行多级放大，使其输出瓦数量级且中心波长在1064nm的超快红外光，该1064nm的红外光可通过倍频产生高功率的532nm超快绿激光信号。利用超快蓝绿激光的脉冲高峰值功率以及水下低损耗特性实现远距离信号传输。本实施例提供的远距离的水下可见超快蓝绿波段激光信号激光通信方法，远距离的信号探测依靠超快激光实现。该超快激光器利用九字腔锁模倍频及多级放大技术输出高功率的532nm超快绿激光信号作为信息载体，利用超快蓝绿波段激光信号在水下具备高峰值功率和低损耗特性，可满足远距离信号传输需求。
在本实施例中，解调得到传输数据，具体地：
S21、将接收到的超快蓝绿波段激光信号转化成数字信号；
S22、将该数字信号依序进行减小、滤波及放大的预处理；
S23、识别预处理后的数字信号的数据帧同步头并通过数据帧同步头识别出传输数据并解调得到传输数据。
在本实施例中，滤波是为了滤除掉模数转换过程中所产生的毛刺，而数值减小后放大目的是突出所接收数据的二进制电平特性，更好的进行数据解调。经过数据处理之后的数据信号会先进行数据帧同步头识别，由数据帧同步头识别模块识别出数据帧同步头，随后按照同发送端的速率解调出发射端所发送的数据信号，并将数据存储。
在本实施例中，接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据，之后还包括：
S3、将解调得到传输数据进行可视化显示。
在本实施例中，进一步通过可视化方式来显示传输的数据，可以更加直观的了解数据具体情况，便于后续的数据分析。
实施例之二
一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，包括通讯连接的发射模块以及接收模块，其中，
发射模块，用于采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
接收模块，用于接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
在本实施例中，为了更好的运用方法，将不同的步骤依序建立不同的模块，并将各个模块串联，能够更加高效训练、使用该方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。在本实施例中以超快蓝绿波段激光信号作为信息的载体在水下进行信息传输。超快蓝绿波段激光信号具极高的峰值功率，超快蓝绿波段激光信号具极高的峰值功率，且超快蓝绿波段激光处于海水中的低损耗窗口。综合以上观点，利用超快蓝绿波段激光信号作为信息载体，能够支撑起水下远距离高质量通信的需求。在本实施例中，调制方式为脉冲振幅调制(PAM)，该方式为现有技术，此处不再展开说明。。
在本实施例中，请参阅图2，所述发射模块包括：依序连接的控制器、第一FPGA信号处理器、光调制器以及超快蓝绿激光器；其中，
控制器，用于将传输数据传输至第一FPGA信号处理器；
第一FPGA信号处理器，用于存储传输数据，并按调制速率将传输数据传输至光调制器；
光调制器，用于调制传输数据并加载至激光器并基于传输数据在水下间歇发射超快蓝绿波段激光信号。
超快蓝绿激光器，用于基于调制后传输数据在水下间歇发射超快蓝绿波段激光信号。
本实施例利用FPGA作为调制的信号处理器。其可编程性高，能够根据通信需求进行相应的开发，而且FPGA作为处理器成本低，可编程性高，信号处理速度快，其内部具备丰富的可编程逻辑器件，可通过逻辑编程实现相应的功能需求，能够满足在兆比特速率下进行信息传输，实现低成本的水下探测或通信。此外用FPGA做作为调制解调信号处理器其功耗低，仅需要通过+5V或者+12V电压进行驱动即可。
在本实施例中，请参阅图2，所述接收模块包括：依序连接的光电探测器、模数信号转换模块、第二FPGA信号处理器；其中，
光电探测器，用于将接收到的超快蓝绿波段激光信号转换成电模拟信号；
模数信号转换模块，用于将电模拟信号转换为数字信号；
第二FPGA信号处理器，用于解调数字信号获得传输数据。
本实施例利用FPGA作为调制的信号处理器。其可编程性高，能够根据通信需求进行相应的开发，而且FPGA作为处理器成本低，可编程性高，信号处理速度快，其内部具备丰富的可编程逻辑器件，可通过逻辑编程实现相应的功能需求，能够满足在兆比特速率下进行信息传输，实现低成本的水下探测或通信。此外用FPGA做作为调制解调信号处理器其功耗低，仅需要通过+5V或者+12V电压进行驱动即可。在本实施例中，当前，FPGA(FieldProgrammable Gate Array)是可编程器件的基础上进步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相比于单片机、其等集成电路芯片拥有效率更高、功耗更低的特点。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元，可配置逻辑块，数字时钟管理模块，嵌入式块RAM，布线资源，内嵌专用硬核，底层内嵌功能单元，具备快速处理数据的能力。可满足水下激光通信中高速度数据处理，实现水下高速文本传输，水下高速图片传输及水下高速视频传输的需求。
在本实施例中，请参阅图2，所述接收模块还包括显示模块；
该显示模块用于接收解调后的传输数据并进行可视化显示。
在本实施例中，进一步通过可视化方式来显示传输的数据，可以更加直观的了解数据具体情况，便于后续的数据分析。
实施例之三
本实施例基于实施例之一和实施例之二的结合，以一实际案例进行举例说明，具体如下：
本实施例提供了一种基于超快激光实现水下远距离通信探测方法及系统。请参阅图2，系统包括FPGA1调制信号处理器，PC，光调制器，超快蓝绿波段激光信号脉冲激光器，FPGA2解调信号处理器，模数信号转换模块，显示屏以及光电探测器。本实施例针对现有的水下通信领域，水声通信速度缓慢，具有较大延时。水下射频通信损耗大以及用于可见光蓝绿波段光信号光通信的LD，LED在水下传输距离有限的缺点进行优化。采用了超快可见光超快蓝绿波段激光信号作为信号载体在水中进行信号传输，利用超快蓝绿波段激光信号在水下的低损耗特性以及超快脉冲激光具有较高的峰值功率特性可实现水下远距离的信号传输。此外FPGA用作调制及解调信号的处理器成本低，可编程高，功耗低。FPGA和超快蓝绿波段激光信号激光器结合可实现低成本水下远距离探测通信。
请参阅图3和图4，本发明具体实施例中发射端包括FPGA1调制信号处理器，PC，光调制器，超快蓝绿波段激光信号激光器。PC端通过USB转串口信号线与FPGA1调制信号处理器进行连接。FPGA 1调制信号处理器通过IO输出引脚转SMA接口与光调制器进行连接。在本实施例中，所述的FPGA1调制信号处理器包括：串口数据接收模块，RAM信号控制模块，RAM写满结束LED提示模块，数据存储RAM模块，读取RAM存储数据并发送至超快激光器调制器模块，按键识别模块。PC端为所要发送数据的来源，PC通过串口通信模块将需要传输的数据信号传输至FPGA1调制信号处理器。FPGA1的串口数据接收模块将数据接收后，通过RAM信号控制模块将数据存储在RAM模块中。当数据接收完成之后会由LED提示模块会进行LED等闪烁。并等待按键按下，当识别到按键按下之后会读取数据存储RAM模块上的数据并通过FPGA1上的引脚转SMA接头，将数据发送到超快蓝绿波段激光信号激光器的光调制器上。信号加载到超快1064nm红外光上，进行多级放大后倍频至532nm波段，使其代替信号在水中进行远距离传输。
参阅图5和图6，在本实施例的接收端中，光电探测器首先将光信号转换成电模拟信号，接着通过模数信号转换模块将电模拟信号转换成数字信号并传给FPGA2解调信号处理器做信号处理。该光电探测器和模数信号转换模块通过SMA转BNC接口进行连接，而所述的模数信号转换模块则通过引脚与FPGA2解调信号处理器进行连接。经数据处理之后会在显示屏上进行可视化显示。
其中，所述的FPGA2解调信号处理器包括：数字信号处理模块，按键模块，数据帧同步头识别及存储RAM端信号控制模块，解调的数据存储RAM模块，VGA协议读取RAM数据模块。数字信号传给FPGA2调制信号处理器进行数据处理。数字处理模块对数字信号进行减小，滤波及放大。滤波是为了滤除掉模数转换过程中所产生的毛刺，而数值减小后放大目的是突出所接收数据的二进制电平特性，更好的进行数据解调。经过数据处理之后的数据信号会先进行数据帧同步头识别，由数据帧同步头识别模块识别出数据帧同步头，随后按照同发送端的速率解调出发射端所发送的数据信号，并将数据存储在RAM模块当中。通过VGA协议读取RAM模块得数据通过FPGA2解调信号处理器输出引脚发送到显示屏中，进行可视化显示。所述的FPGA2解调信号处理器，其中，数字信号处理模块包括数字信号减小，滤波，放大，根据按键是否按下设定相应的判定0，1信号阈值。
如图7所示，是利用超快蓝绿波段激光信号进行水下短距离的伪随机序列信号传输所得的ILA测试数据，观察ILA窗口各个信号的抓取该通信系统所发送调制和接收解调出来的65536位的伪随机序列数据，其中dout_tx和dout_rx分别是接收端所解调和发送端存储的原始伪随机数据的RAM模块输出数据。bit_erro_flag作用是当dout_tx和dout_rx的信号不一致的时候会拉高。从ILA波形窗口上看，dout_tx和dout_rx的输出信号基本上是一致的，处于无误码的状态。ber_cnt信号是对这两个个端口输出的信号进行实时误码计算，dout_tx和dout_rx输出不同的时候会自加1，否则就保持不变。通过图中我们可以观察到，当读取数据的地址到达65535，观察ber_cnt发现ber_cnt一直保持为0，说明本次水下光通信无误码现象。
图8为本系统用于实际的图片传输实验，经过误码验证后得出结论，该系统在水下可进行信号传输。本装置的图片传输才用两块FPGA板子进行通信。发送端在按键按下之后开始传输图片数据，图像大小为256x256x16比特的数据。图像数据经过水下信道传至接收端的FPGA开发板，经过解调后将图像复原并传至显示器上进行显示。如图8所示，左边图像是需要传送的图像，右边为接收后在显示屏上显示出来的图像。
本实施例的有益效果：
一是利用中心波长在1064nm的超快红外光进行多级放大，使其输出瓦数量级且中心波长在1064nm的红外光，该1064nm的红外光可通过倍频产生高功率的532nm超快绿激光信号，该532nm超快绿激光信号作为信息的载体在水下进行信息传输。532nm超快绿激光信号在海水中损耗小，具极高的峰值功率，与相同的蓝绿波段LD，LED光信号作为信息载体相比，在同等损耗和同等功率下更远距离的信息传输。综合以上观点，利用超快蓝绿波段激光信号作为信息载体，能够支撑起水下远距离通信的需求。
二本实施例利用FPGA作为调制的信号处理器。其可编程性高，能够根据通信需求进行相应的开发，而且FPGA作为处理器成本低，可编程性高，信号处理速度快，其内部具备丰富的可编程逻辑器件，可通过逻辑编程实现相应的功能需求，能够满足在兆比特速率下进行信息传输，实现低成本的水下探测或通信。此外用FPGA做作为调制解调信号处理器其功耗低，仅需要通过+5V或者+12V电压进行驱动即可。。
实施例之四
一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法设备，包括：至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行实施例之一所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
在本实施例中，为了更好的运行和处理实施例之一所述方法，将上述方法存储至存储器，并利用处理器来执行存储的方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。
实施例之五
一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例之一所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
在本实施例中，为了更好的运行和使用实施例之一所述方法，将上述方法存储至计算机可读存储介质，并利用处理器来实现上述方法。需要注意的是，每个步骤的原理和效果已在上文描述，此处不再展开说明。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法，其特征在于，包括：
发射端采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
2.如权利要求1所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法，其特征在于，在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号，具体地：
将该传输数据调制至瓦数量级的超快红外激光信号；
将超快红外激光信号转换为超快蓝绿波段激光信号后，发射端在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号。
3.如权利要求1所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法，其特征在于，解调得到传输数据，具体地：
将接收到的超快蓝绿波段激光信号转化成数字信号；
将该数字信号依序进行减小、滤波及放大的预处理；
识别预处理后的数字信号的数据帧同步头并通过数据帧同步头识别出数据帧并解调得到传输数据。
4.如权利要求1所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法，其特征在于，
接收端接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据，之后还包括：
将解调得到传输数据进行可视化显示。
5.一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，其特征在于，包括通讯连接的发射模块以及接收模块，其中，
发射模块，用于采集传输数据并基于传输数据对超快蓝绿波段激光信号进行调制，并在水下间歇发射该超快蓝绿波段激光信号；
接收模块，用于接收该超快蓝绿波段激光信号，并解调得到传输数据。
6.如权利要求5所述的一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，其特征在于，
所述发射模块包括：依序连接的控制器、第一FPGA信号处理器、光调制器以及激光器；其中，
控制器，用于将传输数据传输至第一FPGA信号处理器；
第一FPGA信号处理器，用于存储传输数据，并按调制速率将传输数据传输至光调制器；
光调制器，用于调制传输数据并加载至激光器；
激光器，用于基于调制后传输数据在水下间歇发射超快蓝绿波段激光信号。
7.如权利要求5所述的一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，其特征在于，所述接收模块包括：依序连接的光电探测器、模数信号转换模块、第二FPGA信号处理器；其中，
光电探测器，用于将接收到的超快蓝绿波段激光信号转换成电模拟信号；
模数信号转换模块，用于将电模拟信号转换为数字信号；
第二FPGA信号处理器，用于解调数字信号获得传输数据。
8.如权利要求7所述的一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法装置，其特征在于，所述接收模块还包括显示模块；
该显示模块用于接收解调后的传输数据并进行可视化显示。
9.一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至4中任一项所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311695671.XA CN117692067A (zh) | 2023-12-11 | 2023-12-11 | 一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117692067A true CN117692067A (zh) | 2024-03-12 |
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ID=90134719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202311695671.XA Pending CN117692067A (zh) | 2023-12-11 | 2023-12-11 | 一种基于超快激光的水下远距离激光通信探测方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117692067A (zh) |
-
2023
- 2023-12-11 CN CN202311695671.XA patent/CN117692067A/zh active Pending
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