基于藍(lán)光LED的便攜式水下視頻通信系統(tǒng).pdf

1、水下可見光通信技術(shù)是一種新興的水下無線通信技術(shù)，它在海洋環(huán)境監(jiān)測和海洋軍事等方面起到至關(guān)重要的作用。水下可見光通信技術(shù)有如下優(yōu)勢：光波頻率高，可承載能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量數(shù)據(jù)傳輸；可見光在海水中受溫度和鹽度的影響較小，抗干擾能力強(qiáng)；可見光在海水中傳輸時延??；可見光波具有良好的方向性，易于保密；可見光波長較短，所以收發(fā)天線短，通信設(shè)備體積較小。水下可見光通信技術(shù)的不足之處在于，可見光在海水中散射較大，只適用于水下短距離數(shù)據(jù)傳輸。
　

2、　論文的主要工作如下：
　?。?）分析了水下可見光的傳輸特點(diǎn)。通過分析海水中各種物質(zhì)對可見光的吸收與散射影響，建立了光傳輸衰減模型。針對四種不同類型的海域，對光衰減系數(shù)隨波長變化進(jìn)行分析，得出適宜在其中傳輸?shù)目梢姽獠ǘ巍?br>　?。?）利用藍(lán)光在深海清澈海域中具有良好的傳輸特性，設(shè)計了基于藍(lán)光LED的低成本、小體積水下可見光視頻通信裝置。系統(tǒng)采用PIN硅光電二極管作為光電探測設(shè)備，利用聚光透鏡為光束聚光，該系統(tǒng)在空氣中實現(xiàn)了1.

3、8m距離的實時視頻通信。
　?。?）通過仿真計算，分析了系統(tǒng)在不同海域中的光強(qiáng)分布、接收光功率分布。基于海水中光傳輸信道模型，建立了可見光通信系統(tǒng)的性能分析方法，為水下可見光通信系統(tǒng)的設(shè)計和性能評估提供了指導(dǎo)。通過對比兩種不同光發(fā)散角情況下的接收光功率，說明了聚光透鏡的選擇對整個系統(tǒng)的重要性。
　　（4）在實驗室水箱中制成了鹽分質(zhì)量濃度為3.5％，并含有一定量懸浮顆粒的模擬海水。通過實驗，觀察、分析了可見光視頻通信系統(tǒng)的傳輸