CN205610650U - 一种无线激光数字加密通信装置及防盗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种无线激光数字加密通信装置及防盗装置，对数字信号进行传送，在激光发射端装置一端还设置有加密模块，在激光接收装置一端设置有解密模块；加密模块与调制模块相连，对将要发送的信息进行加密；解密模块与解调模块相连相连，对解调模块输出的信号解密生成数字信号，防盗装置具有上述的通信装置。由于在无线通信过程中加入了加密模块，可以实现保密通信，克服目前的无线激光数字加密通信装置安全保密性能差的不足。

Description

一种无线激光数字加密通信装置及防盗装置

技术领域

本实用新型涉及安防领域，特别涉及一种具无线防盗装置中实现无线信号发射模块与无线信号接收模块中对无线载波信号进行加密调制的无线数字加密通信装置以及采用这种无线数字加密通信装置的防盗装置。

背景技术

目前，无线激光通信一般采用一个发射模块和一个接收模块，在发射模块中，将要发射的信息调制到直线传播的无线载波上后，直线传播的无线载波一般包括激光和红外线等射频信号，利用无线载波传送到接收模块，在接收模块对接收到的调制信号进行解调获得信息，完成无线激光通信，这里，要发射的信息一般是数字信号，如果是模拟信号如声波等，则可以通过模/数变换等方式转换成数字信号。目前，在无线激光防盗装置中也应用了这种无线数字通信装置，通过将激光发射模块和激光接收模块分别设置在盗贼入口处，当有盗贼闯入时，身体遮挡使激光发射模块发射的激光不能传播照射到激光接收模块上，在激光接收模块中将出现激光中断而产生比如输出一个脉冲信号，在防盗主机上可以通过到这个脉冲信号或者其它反应信号而判断有人闯入，主机于是就通过声光电等方式提醒，表示有不安全事件发生。由于在门口处是采用激光信息，在发射器和接收器之间没有采用信号线连接，因此，也称无线激光防盗装置。这样的无线激光防盗装置一般通过激光发射模块发射一束脉冲宽度调制的一个固定频率的信号，激光接收模块通过光电器件接收光信号转换为电信号后进行解调，如果将光束遮挡住，则发出报警信号。这种无线激光防盗装置，由于是通过将在某一个波长的光束上调制一个固定频率的信号，然后在发射模块中利用激光二极管等发射元件将调制激光发射。在接收端，激光接收模块中利用光电器件接收光信号转换为电信号后，进行解调。通过比对接收端的信号频率是否与发射端的频率一致，输出结果。这种的无线激光防盗装置由于采用了这样一种无线激光数字通信装置，产生了如下不足：安全保密性较差：在入侵探测应用中，固定调制频率很容易被探测到并且容易通过伪造发射光源而使探测器失去作用。另外，由于激光发射模块端采用模拟信号进行调制，由于元器件老化、参数值漂移等因素造成调制信号频点的偏移，导致无线激光防盗装置误报率高，不能正常工作。

发明内容

本实用新型针对现有的无线激光防盗装置中，无线激光数字通信装置由于元器件老化、参数值漂移等因素造成调制信号频点的偏移，导致无线激光防盗装置误报率高，不能正常工作和固定调制频率很容易被探测到并且容易通过伪造发射光源而使探测器失去作用的不足，本实用新型提供一种无线激光数字加密通信装置和具有这种无线激光数字加密通信装置的激光防盗装置，该装置不仅降低误报率、提高工作的稳定性和对激光进行数字加密通讯，而且使安装调试更简便。

本实用新型的技术方案是一种无线激光数字加密通信装置，对数字信号进行传送，包括激光发射装置和激光接收装置；所述的激光发射装置包括激光信号生成模块、调制模块和激光发射器，所述的调制模块与所述的激光信号生成模块相连，将要发送的数字信号调制到激光上由所述的激光发射器发射；所述的激光接收装置包括激光接收器和解调模块，所述的激光接收器输出与所述的解调模块相连；在所述的激光发射端装置一端还设置有加密模块，在激光接收装置一端设置有解密模块；所述的加密模块与调制模块相连，对将要发送的信息进行加密；所述的解密模块与解调模块相连，对解调模块输出的信号解密生成数字信号。

由于在无线通信过程中加入了加密模块，可以实现保密通信，克服目前的无线激光数字加密通信装置安全保密性能差的不足。

进一步的，上述的无线激光数字加密通信装置中：数字信号是由设置在激光发射装置上的拨码开关及外围电路提供，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和拨码开关S1，所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端分别接3.3V电源，另一端分别通过所述的拨码开关S1与所述的电阻R5相连，电阻R5的另一端接地。

进一步的，上述的无线激光数字加密通信装置中：所述的激光发射器包括激光发射管，所述的激光信号生成模块生成的激光信号从激光发射管的输入端输入，调制模块的输出通过放大电路放大后接所述的激光发射管的控制端。

进一步的，上述的无线激光数字加密通信装置中：所述的放大电路包括三极管Q3、电阻R41、电阻R42，所述的调制模块输出的PWM信号经过电阻R41与所述的三极管Q3的基极相连，电阻R42连接于三极管Q3的基极与地之间，三极管Q3的发射极接地，集电极接所述的激光发射管的控制端。

采用数字加密技术，无线激光防盗装置的安全性有保障。

本发明还提供一种防盗装置，包括上述任一所述的无线激光数字加密通信装置。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

图2是本实用新型实施例中所采用的拨码开关原理图。

图3是本实用新型实施例中所采用的激光发射电路原理图。

图4是本实用新型实施例中的数据通讯格式。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本实施例是一种防盗装置中的无线激光通信装置，利用无线激光装置的激光发射装置和激光接收装置；之间的通信的通断来判断是否有侵入等不安全事件发生。

如图1所示，激光发射装置包括激光信号生成模块、调制模块和激光发射器，调制模块与激光信号生成模块相连，将要发送的数字信号调制到激光上由激光发射器发射；激光接收装置包括激光接收器和解调模块，激光接收器输出与解调模块相连；在激光发射端装置一端还设置有加密模块，在激光接收装置一端设置有解密模块；加密模块与调制模块相连，对将要发送的信息进行加密；解密模块与解调模块相连，对解调模块输出的信号解密生成数字信号。

本实施例中，在激光发射装置和激光接收装置，均设计有一组拨码开关如图2所示，拨码开关及外围电路提供要发射的数字信号，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和拨码开关S1，所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端分别接3.3V电源，另一端分别通过所述的拨码开关S1与电阻R5相连，电阻R5的另一端接地，通过对拨码开关S1中的不同开关进行设置，可以输出不同的数字信号，如图2所示的拨码开关可以产生16组数字信号，在实践应用中，具有16台激光发射装置和16台激光接收装置，每台激光发射装置和激光接收装置均由这个拨码开关进行区分，拨码开关设置一致的一对激光发射装置和激光接收装置组成发射接收对，激光发射装置中，将拨码开关输出的信号调制到激光载波上，在激光接收装置中，解调后的数字信号如果与本激光接收装置上的拨码开关的输出一致的话，则表示收到了对应的激光发射装置的信号，是安全的。

激光发射器包括激光发射管，如图3所示，激光信号生成模块生成的激光信号从激光发射管的输入端输入，调制模块的输出通过放大电路放大后接激光发射管的控制端。其中，放大电路包括三极管Q3、电阻R41、电阻R42，调制模块输出的PWM信号经过电阻R41与三极管Q3的基极相连，电阻R42连接于三极管Q3的基极与地之间，三极管Q3的发射极接地，集电极接所述的激光发射管的控制端。

本实施例中，激光发射装置的中央处理器（CPU）读取其拨码开关的信息，并进行加密处理成一帧数据。一帧数据由起始位和8位数据位组成，数据位的高4位为地址码拨码开关的值，低4位为加密值，加密处理后的数字信息由激光发射装置的中央处理器（CPU）通过IO口PWM调制后控制光器件发送给激光接收装置。激光接收装置的中央处理器（CPU）读取其拨码开关的信息和上一次接收到的数据低4位加1后，与经处理后的接收信息进行比对并输出结果。

一帧数据的格式由起始位和8位二进制数据两个部分组成如图4所示，起始位为150us的高电平和150us的低电平组成，数据位二进制1为100us的高电平和50us的低电平组成，数据位二进制0为50us的高电平和50us的低电平组成。数据位分为高4位和低4位，高4位的数值为地址编码拨码开关的数值，低4位为加密值，加密值为1至16，由1开始，并按每发一帧数据，加密值加1，超过16将重新置1。一帧数据的发送由发射端模块的中央处理器读取图2地址编码拨码开关的数值，通过定时器延时控制激光发射IO口的高低电平时间来驱动图3的激光发射电路，将数据发射出去，激光接收端模块通过光电转换、放大整形接收电路将接收到的激光加密信号整形并且放大，然后将信号传递给激光接收端模块，激光接收端模块的中央处理器通过外设定时器的上升沿输入捕获功能，记录两次输入上升沿的时间，如果捕获到两次上升沿的时间为300us，误差为20us以内，则进入接收数据模式，如果捕获到两次上升沿的时间为150us，误差为20us以内，则接收到的数据位为二进制1，如果捕获到两次上升沿的时间为100us，误差为20us以内，则接收到的数据位为二进制0，并连续接收8位二进制，将接收到的数据转化成数值，数据的高4位与读取到的接收端地址编码拨码开关的数值对比，不相同则输出报警信号，数据的低4位与上一次接收到的数据低4位加1后相比较，如果上一次接收到的数据低4位加1后超过16则将上一次接收到的数据低4位置1，然后相比较，不相同则输出报警信号。

Claims (5)

1.一种无线激光数字加密通信装置，对数字信号进行传送，包括激光发射装置和激光接收装置；所述的激光发射装置包括激光信号生成模块、调制模块和激光发射器，所述的调制模块与所述的激光信号生成模块相连，将要发送的数字信号调制到激光上由所述的激光发射器发射；所述的激光接收装置包括激光接收器和解调模块，所述的激光接收器输出与所述的解调模块相连；其特征在于：在所述的激光发射端装置一端还设置有加密模块，在激光接收装置一端设置有解密模块；所述的加密模块与调制模块相连，对将要发送的信息进行加密；所述的解密模块与解调模块相连，对解调模块输出的信号解密生成数字信号。

2.根据权利要求1所述的无线激光数字加密通信装置，其特征在于：数字信号是由设置在激光发射装置上的拨码开关及外围电路提供，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和拨码开关S1，所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4的一端分别接3.3V电源，另一端分别通过所述的拨码开关S1与所述的电阻R5相连，电阻R5的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的无线激光数字加密通信装置，其特征在于：所述的激光发射器包括激光发射管，所述的激光信号生成模块生成的激光信号从激光发射管的输入端输入，调制模块的输出通过放大电路放大后接所述的激光发射管的控制端。

4.根据权利要求3所述的无线激光数字加密通信装置，其特征在于：所述的放大电路包括三极管Q3、电阻R41、电阻R42，所述的调制模块输出的PWM信号经过电阻R41与所述的三极管Q3的基极相连，电阻R42连接于三极管Q3的基极与地之间，三极管Q3的发射极接地，集电极接所述的激光发射管的控制端。

5.一种防盗装置，其特征在于：包括权利要求1至4中任一所述的无线激光数字加密通信装置。