基于日盲紫外光通信的自组织网络技术研究
紫外光通信用日盲型LED_研究进展
第 44 卷第 10 期2023年 10 月Vol.44 No.10Oct., 2023发光学报CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE紫外光通信用日盲型LED研究进展郭春辉1，孙雪娇2，郭凯3，张晓娜3，王兵2，3，魏同波2，王申1，苏晋荣1，闫建昌2，3，刘乃鑫2，3*（1. 山西大学物理电子工程学院，山西太原 030000； 2. 中国科学院半导体研究所半导体照明研发中心，北京 100083；3. 山西中科潞安紫外光电科技有限公司，山西长治 046000）摘要：紫外光通信在激光雷达、战术通信、航空航天内部安全通讯和片上集成通信等领域有着重要应用前景。
传统的紫外光通信LED光源的调制带宽窄、输出光功率低和制造工艺复杂等缺点限制了它在长距离、高速率通信和片上集成通信领域的广泛应用。
实验表明，增加单个器件发光面积可提升光输出功率，但增加的器件电容对带宽提升是不利的，因此紫外光通信LED未来的重要研究方向是提升并优化带宽的同时增加器件的光功率密度。
UVC Micro⁃LED器件有着光提取效率高、时间常数小、载流子寿命短、调制速率快及工作电流密度高等出色性能，因此在通讯领域受到科研界和工业界的广泛青睐。
本文总结了紫外LED、特别是UVC Micro⁃LED的相关研究进展，并重点介绍了它们在光通信及其片上集成互联方面的应用。
研究发现，对UVC Micro⁃LED及其阵列制备与性能提升加强研究，是未来提升自由空间和片上互联紫外通信系统性能的最佳解决方案之一。
关键词：紫外光通信；微尺寸发光二极管；调制速率；片内集成光通信；光提取效率中图分类号：TN312.8 文献标识码：A DOI： 10.37188/CJL.20230099Recent Progress of Solar Blind Light Emitting Diodes for UltravioletOptical Wireless Communication UseGUO Chunhui1， SUN Xuejiao2， GUO Kai3， ZHANG Xiaona3， WANG Bing2，3，WEI Tongbo2， WANG Shen1， SU Jinrong1， YAN Jianchang2，3， LIU Naixin2，3*（1. College of Physics And Electronic Engineering， Shanxi Unversity， Taiyuan 030000， China；2. Research and Development Center for Semiconductor Lighting Technology， Institute of Semiconductors，Chinese Academy of Sciences， Beijing 100083， China；3. Shanxi Zhongke Lu an Ultraviolet Optoelectronics Technology Co.， Ltd.， Changzhi 046000， China）* Corresponding Author， E-mail： nxliu@Abstract：Ultraviolet communication has extensive applications in laser radar，tactical communication，internal security communication in aerospace plane and on-chip integrated optical communication. Both of the bandwidth and light output power of the traditional deep ultraviolet communication LED were low，and the manufacturing process was complex， which limited their widespread application in long-distance， high-speed communication， and on-chip integrated optical communication fields. Experiments have shown that the increasing of the light emitting area of sin⁃gle device can improve the light output power，but the device capacitance has a negative effect on the bandwidth.Therefore， an important research direction for ultraviolet communication LEDs in the future is to improve the band⁃width and the optical power density of the devices simultaneously. UVC Micro-LEDs with higher light extraction effi⁃ciency， lower time constant， shorter carrier lifetime， faster modulated rate and higher current density than traditional 文章编号： 1000-7032（2023）10-1849-13收稿日期：2023⁃04⁃17；修订日期：2023⁃05⁃06基金项目：2021年度山西省重点研发项目（202102030201007）；国家重点研发计划（2022YFB3604804）Supported by 2021 Key R&D Projects in Shanxi Province（202102030201007）； National Key Research and Development Pro⁃gram of China（2022YFB3604804）第 44 卷发光学报LED have been widely favored by the scientific and industrial communities. This paper summarizes the UV LED， es⁃pecially UVC Micro-LEDs related research progress， and their applications in optical communication and integration on a chip interconnection. It is found that deepening study on the preparation and performance improvement of UVC Micro-LEDs and their arrays will be one of the best solutions for improving the performance of free space and on-chip integrated ultraviolet communication systems in the future.Key words：ultraviolet optical wireless communication；Micro-LEDs；modulated rate；on-chip integrated optical communication； light extraction efficiency1 引 言紫外光无线通信（Ultraviolet optical wireless communication，UVOWC）通常是指用波长为200 ~ 280 nm范围的“日盲区”UVC（Ultraviolet-C）波段，利用大气当中的分子、气溶胶等微粒的散射作用进行无线通信的技术。
紫外光通信技术发展及应用研究
ａ 叶技２ ０ １ ４ 年 第 ２ ７ 卷 第 ８ 期
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ；ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｖ ｉ ｏ ｌ ｅ ｔ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ — ｅ ｍ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ（ Ｕ Ｖ Ｅ Ｄ ） ；ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ ｇ ｕａ ｎ ｇ ．Ｗ Ｕ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ
（ １ ． Ｒ ＆ Ｄ，Ｎ ｏ ． ７ ０ １ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｐ Ｌ Ａ（ Ｎ ） ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ １ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｒ ＆ Ｄ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｃ Ａ Ｓ Ｔ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
在 复杂 战场 环境 中 ， 无 线 电通 信设 备 不 仅 互 相 之 间 产
生 干扰 ， 且会 受 敌方 的 强 电 磁 辐 射 干 扰 。 （ ２ ） 无 线 电
通 信 的保 密 性较 低 ， 其 发 射 的 电磁 波 可在 较 远 的地 方
ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｅ ｃ ｕ ｉ ｒ ｔ ｙ ，ｐ ｏ ｗ ｅ ｆ ｒ ｕ ｌ ａ ｎ ｔ ｉ － ｊ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ，ｎ ｏ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｏ ｆ ｓ ｉ ｇ ｈ ｔ（ Ｎ Ｌ Ｏ Ｓ）ａ ｎ ｄ Ｏ ｍｎ ｉ － ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ｂ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ｅ ｐ ｔ ｅ ｄ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ － ｊ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ｍｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｙ ｒ ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
“日盲”紫外成像技术分析及应用展望
航天电子对抗
２０１９ 年 第 １ 期
“日盲”紫外成像技术分析及应用展望
宋 亚 军 ，韩 放 （光学辐射重点实验室，北京 １００８５４）
摘要： 近几年，随着“日盲”紫外成像技术应用领 域 的 扩 大，该 技 术 越 来 越 受 到 各 方 面 的 关注。对“日盲”紫外成像探测器技术、“日盲”紫外滤光片 技 术 和 紫 外 图 像 处 理 技 术 等 关 键 技
术进行了具体分析。对“日盲”紫外成像技术在核心器 件 性 能 提 升、应 用 平 台 多 样 化 和 智 能 处
理技术等方面的发展趋势进行了展望。详细介绍了“日 盲”紫 外 成 像 技 术 在 导 弹 告 警、天 基 预
警、电晕放电检测、火灾探测、人员搜救、无人机自 主 着 舰 引 导、飞 机 辅 助 降 落 和 和 刑 事 侦 查 等
领域的应用。
关 键 词 ： “日 盲 ”紫 外 ；紫 外 滤 光 片 ；图 像 处 理 中 图 分 类 号 ： ＴＮ２３ 文 献 标 识 码 ： Ａ DOI:10.16328/j.htdz8511.2019.01.013
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｂｌｉｎｄ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｉｍａｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇＶ；ＵＶ ｆｉｌｔｅｒ；ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
０ 引 言
由于“日盲”紫外波段（２２０～２８０ｎｍ）的 太 阳 光 被 大气层中的臭氧吸收，到 达 地 面 乃 至 低 空 区 域 的 该 波 段太阳辐射几乎为零，利 用 该 波 段 对 目 标 进 行 成 像 探 测，可以避免 最 大 的 自 然 光———太 阳 光 的 干 扰，有 利 于目标的检测。与传 统 红 外 成 像 技 术 相 比，“日 盲”紫 外 成 像 技 术 具 有 以 下 优 点 ：１）“日 盲 ”区 背 景 干 扰 小 ，虚 警率低；２）不需要人 工 致 冷 和 扫 描，设 备 大 大 简 化，体 积 小 ，质 量 轻 ；３）具 有 极 高 的 灵 敏 度 和 分 辨 率 。 “日 盲 ” 紫 外 成 像 技 术 从 ２０ 世 纪 ８０ 年 代 末 开 始 进 行 实 质 性 的
日盲紫外光通信系统发送及调制技术的研究
日盲紫外光通信系统发送及调制技术的研究
蓝玉侦;肖沙里;罗亦军;雷小明;徐东镪
【期刊名称】《光电子技术》
【年(卷),期】2007(27)3
【摘要】先从总体上介绍了利用的紫外光具有日盲特点而用于通信的必要性以及日盲紫外光通信系统的构成原理,然后介绍了一种利用以电子镇流芯片L 6574为核心的电子镇流器完成对信息的调制加载技术,改善了传统的采用电感镇流器而带来的诸多不利,并采用基于光电耦合芯片4N 25的光电隔离技术实现电平的转换及信号的隔离,实现了在户外距离大约50 m范围内完成了波特率为1 200 b/s的数据信息传输,为日盲紫外光语音通信系统的研究打下了良好的基础。
【总页数】6页(P206-211)
【关键词】光电隔离;电子镇流器;L6574;调制
【作者】蓝玉侦;肖沙里;罗亦军;雷小明;徐东镪
【作者单位】重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室;重庆大学电气工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
1.“日盲”紫外光定向发送与定向接收的非直视通信覆盖范围研究 [J], 邵平;李晓毅;杨娟;肖文林
2.日盲紫外光通信系统检测技术的研究 [J], 蓝玉侦;肖沙里;雷小明;徐东强;徐智敏
3.“日盲”紫外光定向发送与定向接收的非直视通信覆盖范围研究 [J], 邵平;李晓毅;杨娟;肖文林;
4.日盲紫外光通信系统的信号检测技术分析 [J], 凌云
5.日盲紫外光通信系统中调制系统的研制 [J], 雷小明;肖沙里;蓝玉侦;徐东镪;张世欣
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日盲紫外非视距Adhoc网络在军事通信中的应用
学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald204军事通信领域常用通信手段主要是有线、微波、无线和光纤等几种。
上述通信手段在军事通信领域起到非常重要的作用。
首先，由于有线和光纤需要预先铺设设定的线路，无法达到机动和快速反应的战场通信要求，通信方式很不灵活；其次，无线和微波通信较易被窃听、干扰和破坏,也不适合“电磁寂静”通信场合。
因此，上述通信手段在军事通信领域都有较大局限性。
因此，为在未来信息化战争中立于不败之地，世界各国均在寻求更为隐蔽、更为新颖、更为安全和抗干扰能力更强的通信手段。
在此背景下，日盲区域紫外光无线通信应运而生了。
日盲区域紫外光通信是通过大气散射进行信息传输的一种通信方式，具有非视距N LOS(N o n —Lin e —of—Sig ht)传输、抗干扰能力强、保密性强、构建和维护成本低等优点[1]。
因而，日盲区域紫外光通信作为射频通信的一种理想替代方式，目前广泛地应用于乡村、城市室外环境、军事通信等领域[2]。
但是，由于近地大气分子和微粒对日盲紫外光的强吸收作用，使得其传输距离受到了限制。
而无线Ad -h o c网络是可移动、无中心的分布式网络，各节点的地位是平等的。
任一节点均可作为源节点、中继节点或目的节点。
故任意源节点可以通过多跳到达目的节点。
因而，可结合无线Ad -h o c网络及日盲紫外通信的优点，构建日盲紫外非视距通信Ad-hoc通信网络，用以实现非视距传输、抗干扰能力强、保密性好的可靠的远距离的军事通信传输，以弥补日盲紫外光非视距通信系统通信距离短的缺陷。
可见，日盲紫外非视距Ad-hoc通信网络是满足军事通信领域各类移动场景通信要求的新型有效手段。
1 日盲区域紫外光通信链路工作方式及优点1.1 日盲区域紫外光非视距通信链路工作方式共有三种工作形式[1]，紫外光信号只有在通过发射机仰角和接收机视场角形成的散射区域散射后才能组成通信链路而到达接收机。
一种紫外光通信系统[实用新型专利]
![一种紫外光通信系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/52c3d6eee87101f69f319575.png)
专利名称：一种紫外光通信系统专利类型：实用新型专利
发明人：李霁野,邱柯妮,王洪勇申请号：CN200920110557.5申请日：20090729
公开号：CN201491013U
公开日：
20100526
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种自由大气的紫外光通信系统。
其发射端采用紫外激光器作为光源；接收端由漫反射镜以及一个或多个光电检测器构成，光检测器由日盲型带通紫外滤光片、APD阵列以及光检测器支架构成；还可在滤光片的前面增加设置一个聚光透镜来增强收集信号光能力。
紫外激光器发射出的信号光在大气信道中传输，到达接收端的漫反射镜之前以直视传输为主，到达漫反射镜后被反射到各个方向，以散射的形式传播，然后由光检测器接收来自不同方向的紫外光线信号，经过日盲型带通滤光片滤除掉杂散光并降低噪声之后，由APD阵列转换成电信号，再由后端电路处理成可识别的信息输出。
采用本实用新型的系统，能够实现点对点或者一点对多点的广播模式的信息传输。
申请人：中国科学院空间科学与应用研究中心
地址：100084 北京市海淀区中关村南二条1号
国籍：CN
代理机构：北京法思腾知识产权代理有限公司
代理人：杨小蓉
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一种基于UV_LED的紫外光双工通信系统_詹亚锋
Abstract：Ultraviolet（UV）light communication system has better non⁃line⁃of⁃sight transmission and secrecy performance. For the traditional UV⁃light communication system has large size，and is hard to apply in practice，an UV⁃light communication system was designed based on UV⁃LED. The contents of optical path design，clock recovery and channel coding are studied. The duplex communication protocol was designed emphatically. The information transmission of 4.8 Kb/s was realized with less re⁃ source. This system can be used for duplex secrecy communication of voice and data in close range.
詹亚锋
（清华大学 宇航技术研究中心，北京 100084）
摘 要：紫外光通信具有非常好的非视距传输和保密性能。传统的紫外光通信系统尺寸过大，难以实际应用。基于紫
外线发光二级管（UV⁃LED）设计了一个紫外光通信系统，研究了光路设计、时钟恢复、信道编码等方面的内容，并重点设计了
双工传输协议，用较小的资源实现了 4.8 Kb/s 信息的传输。该系统可以用于近距离语音和数据的双向保密传输。
近地层紫外光通信“日盲”滤光片技术研究
・ 光 电技术 与系统 ・
近地 层 紫 外光 通 信 “日盲 ＂ 滤光 片技 术 研究
吕照顺 ’ ’ ， 吴 晗平 ＇ ， 李 军雨 ， 梁 宝雯。 ， 王华 泽
（ １ ．海 军 工 程 大 学 兵 器工 程 系 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ３ ３ ；
２ ．武汉工程大学光电子 系统技术研究所 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５； ３ ．湘潭大学物理与光电工程学 院， 湖南 湘潭 ４ ｌ １ １ ０ ５ ）
ｂ ａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ Ｏ ｉ ｌ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ， ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ＵＶ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ — ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｅ ｅ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ＵＶ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ， ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｗ ｏ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ＵＶ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｓ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ —
紫外光通信关键技术分析
紫外光通信关键技术分析作者：马宁李晓毅来源：《现代电子技术》2013年第07期摘要：紫外光通信是一种新兴的无线光通信技术，可作为常规通信手段的一种补充，广泛应用于海陆空专用的局域保密通信，其中关键器件和技术的制备、研究是紫外光通信发展的主要推动力。
对这些关键器件和技术进行了分析对比，并指出了今后发展方向。
关键词：紫外光通信；紫外光源；日盲滤光片；紫外探测器中图分类号： TN929.12⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）07⁃0036⁃050 引言军事通信在现代战争中的作用举足轻重，但是现有通信手段还存在很多不足：有线和光纤通信易被破坏，维护困难；无线和微波通信保密性差，易被干扰。
为了满足现代战争对通信技术的特殊要求，更新颖、更安全的紫外光通信应运而生。
紫外光通信基于大气吸收和散射，可实现非视距通信，具有保密性好、抗干扰能力强等优点，而且机动灵活，可以全方位、全天候的工作[[1]]。
非常适合短距离抗干扰的复杂通信环境，在抢险救灾、应急保障和军事行动中都有巨大的发展前景。
毫无疑问紫外光通信将受到各军事强国越来越多的重视，而其中关键器件和技术的发展将为紫外光通信带来巨大的变化。
1 紫外光通信的基本原理太阳光紫外辐射通过地球大气层时，波长在200～280 nm之间的中紫外波段（UVC）[[2]]会被大气平流层中的臭氧强烈吸收，通常称为紫外“日盲区”（Solar Blind）。
日盲区的存在为紫外光通信提供了一个无背景噪声的通信环境。
此外，紫外光在近地面大气中传输时，会受到大气分子和悬浮粒子的吸收和散射作用。
吸收作用带来的衰减将紫外光的传输限定在几千米之内，一定区域外则无法进行截获和侦听，保证了通信的安全性；散射作用改变了紫外光的能量传输方向，这为紫外光NLOS通信奠定了基础。
紫外光通信利用大气散射和吸收，是一种以日盲区紫外光作为传输介质的新型通信模式，2 关键器件紫外光通信系统的关键器件包括光源、滤光片和探测器。
日盲紫外非视距Ad hoc网络在军事通信中的应用①
日盲紫外非视距Ad hoc网络在军事通信中的应用①
赵芳;李晓毅
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2014(000)014
【摘要】介绍了日盲紫外非视距Ad hoc网络的链路工作方式、性能特点及组网原理，分析了日盲紫外非视距Ad hoc网络在军事通信中的应用。
仿真实验证明本组网模式的有效性。
【总页数】2页(P204-205)
【作者】赵芳;李晓毅
【作者单位】重庆通信学院训练部;重庆通信学院三系
【正文语种】中文
【中图分类】G64
【相关文献】
1.日盲紫外探测技术的军事应用 [J], 鲜勇;赖水清
2.移动Ad Hoc网络在军事战术通信中的应用初探 [J], 郑博;任清华
3.军事通信中ad hoc网络路由协议性能分析 [J], 牛栩;刘峰;高晓军
4.Ad Hoc网络的发展及其在军事通信中的应用 [J], 黄全乐
5.日盲和非日盲紫外电晕检测技术在电网设备中的应用 [J], 张兆钰;高健;蒋菲;苗兴
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日盲紫外光通信系统的信号检测技术分析
相比较直视空间中其他形式的光通信系统而言，日盲紫 外光通信系统为散射通信。因此，该系统就和其他光通信系 统存在很大的不同。首先，日盲紫外光信号具有散射特征， 所以其接收装置所接收到的日盲紫外光信号来源方向并不 固定，具有全向性。其次，从散射光源发射器中所发射出的 紫外光具有日盲波长，由于此类紫外光受臭氧层的吸收十分 强烈，该普段对于对流层中的太阳背景噪声在10~13 W/m2以 内，比可见光以及近紫外光低很多。基于此，该系统主要借 助于日盲紫外光接收机对日盲紫外光进行接收，以此来获得 具有较高信噪比的日盲紫外光信号。 3.2 模拟信号解调分析
在日盲紫外光通信系统信号检测技术的具体应用中，如 果紫外光源属于低压汞灯，因其有着非常大的发光功率，使 其被检测到的紫外光也比较强，每秒钟所包含的发射光子也 有很多个。而这样的情况也就充分显示出了紫外光的连续性 特征，可借助于合理的光电探测器，检测到具有连续性的日 盲紫外光。事实证明，在应用了合理的光电探测器之后，检 测到的日盲紫外光具有良好的连续性，且这种连续性的日盲 紫外光可以通过探测器上连接的直流电表直接进行测量。通 常情况下，日盲紫外光测量都属于模拟量测量情况，在很多 个光子共同入射进PMT光电倍增管的阴极之后，在其阴极中 也会同时有很多的光电子释放出来。在此过程中，PMT光电 倍增管所输出的信号并不属于离散性的脉冲信号，而是电流 或者是电压形式的模拟量信号[3]。在通过该方法进行日盲紫 外光信号的检测过程中，可通过锁相环技术以及取样积分技 术将信号从噪声里提取出来。其主要解调流程为：①光电转 换和放大处理；②滤波处理；③放大整形处理；④通过锁相
MgZnO日盲紫外探测器的制备和性能研究的开题报告
MgZnO日盲紫外探测器的制备和性能研究的开题报告一、研究背景及意义近年来，随着智能化、信息化的快速发展，人们对光电器件的需求越来越高。
其中，紫外探测器作为能够实现对紫外线的高灵敏度、高分辨率和快速响应的光电器件，具有非常广泛的应用前景，例如生物医学、环境监测和安全检测等方面。
MgZnO材料由于其具有较高的透明度、光学带隙宽度和电子迁移率等特殊性能，在紫外探测领域中备受关注。
然而，MgZnO材料的制备及性能研究还存在一定的困难和挑战，特别是在高质量的MgZnO薄膜的制备方面，仍存在许多问题需要解决。
因此，深入研究MgZnO材料的制备及其优异的性能，对于推动紫外探测器领域的发展具有重要的意义。
二、研究内容及方法本研究的主要内容是制备MgZnO材料，并研究其在紫外探测方面的性能。
具体包括以下两方面：1. MgZnO材料的制备方法研究。
采用化学气相沉积（CVD）法或分子束外延（MBE）方法等制备高质量的MgZnO薄膜。
同时，探究不同制备条件对MgZnO材料结构、形貌和光学性质等方面的影响。
2. MgZnO材料在紫外探测领域的应用研究。
利用制备好的MgZnO材料制备出MgZnO日盲紫外探测器，并测试其响应速度、光电流、探测率等性能参数。
同时，研究MgZnO材料在不同波长（200-400nm）的紫外线区域的响应特性及其机理。
三、预期成果本研究旨在探究不同的制备条件对MgZnO材料结构、形貌、光学及电学性质等方面的影响，并制备出性能优异的MgZnO日盲紫外探测器。
预期达到以下成果：1. 成功制备出高质量的MgZnO材料，并研究其结构形貌和光学性质等方面的特征。
2. 制备出MgZnO日盲紫外探测器，并测试其在不同波长（200-400nm）的紫外线区域的响应特性、响应速度、光电流和探测率等性能。
3. 探究MgZnO材料作为紫外探测器的机理。
四、研究进度安排整个研究预计用时两年，具体进度安排如下：第一年：1. 调研相关文献，确定MgZnO材料制备方法和紫外探测器的性能测试方法。
基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向 MAC协议
基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向 MAC协议张曦文;赵尚弘;李勇军;邓博于;程振【摘要】为了弥补飞行编队任务分配情况和不同模式下紫外光定向通信存在“耳聋”问题的缺陷，采用一种基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向信道接入协议，建立了机间紫外光通信网络模型。
通过在紫外节点安装多个不同方向的紫外收发装置来实现多信道信息交换，并仿真验证了多信道通信使“耳聋”问题得到明显缓解，提高了网络吞吐量，降低了网络时延，使得网络性能显著改善。
结果表明，多信道通信与单信道通信相比，网络吞吐量增加，平均时延减小，网络性能大幅度提高，并且采用三信道通信模式通信效果最佳。
%To make up for the deafness of ultraviolet directional communication , a multi-channel media access control protocol for airborne ultraviolet communication based on space division multiplexing was designed and an ultraviolet communication network model was established .Several UV transceivers with different directions were installed on an ultraviolet node to realize multi-channel information exchange .The performance of the new protocol was simulated and evaluated . The results show that compared with the single-channel communication protocol , the multi-channel communication protocol has the characteristics of low delay and high throughput so that the “deafness” problem can be significantly alleviated and the network performance is greatly improved .Three-channel communication mode is the best option.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】5页(P451-455)【关键词】光通信;紫外光通信网络;媒体接入控制协议;多信道;吞吐量;时延【作者】张曦文;赵尚弘;李勇军;邓博于;程振【作者单位】空军工程大学信息与导航学院，西安710077;空军工程大学信息与导航学院，西安710077;空军工程大学信息与导航学院，西安710077;空军工程大学信息与导航学院，西安710077;空军工程大学信息与导航学院，西安710077【正文语种】中文【中图分类】TN929.1随着各种探测手段的不断完善和探测能力的不断提高，未来信息传输的保密性需求越来越高，传统的无线通信技术已经无法满足信息安全的要求。
日盲紫外拉曼光谱检测及其处理算法研究进展
日盲紫外拉曼光谱检测及其处理算法研究进展在科技的海洋中，日盲紫外拉曼光谱检测技术犹如一艘破浪前行的航船，以其独特的魅力和强大的功能，引领着我们探索未知的世界。
这项技术的出现，就像是在黑暗中点亮了一盏明灯，为我们提供了一个全新的视角和方法，去观察和理解那些隐藏在微观世界中的秘密。
首先，日盲紫外拉曼光谱检测技术的核心在于其“日盲”特性。
这意味着它能够在日光下进行工作，而不会像其他技术那样受到强烈阳光的干扰。
这就像是在喧嚣的城市中找到了一个安静的角落，可以让我们更加专注地研究和分析。
这一特性使得该技术在户外环境监测、远程探测等领域具有广泛的应用前景。
其次，拉曼光谱检测技术以其高灵敏度和高分辨率而著称。
它能够捕捉到微小的物质变化，就像是在茫茫大海中寻找到一颗璀璨的珍珠。
这种能力使得该技术在化学分析、生物医学等领域发挥着重要作用。
通过精确测量物质的拉曼散射光谱，我们可以准确地识别出不同的化学物质，甚至是同分异构体之间的差异。
然而，要充分发挥日盲紫外拉曼光谱检测技术的潜力，还需要先进的处理算法来支持。
这些算法就像是一把锋利的剑，能够将复杂的数据转化为有用的信息。
近年来，随着人工智能和大数据技术的飞速发展，越来越多的先进算法被应用于拉曼光谱数据的处理和分析中。
这些算法不仅提高了数据处理的效率和准确性，还为我们提供了更深入的洞察和理解。
例如，基于深度学习的算法已经被证明在拉曼光谱数据的特征提取和分类方面具有出色的性能。
它们能够自动学习和识别数据中的复杂模式，从而实现对不同物质的快速准确识别。
此外，还有一些算法专门针对噪声抑制和信号增强进行了优化设计，使得即使在低信噪比的条件下也能获得高质量的光谱数据。
当然，任何技术都不是完美的。
日盲紫外拉曼光谱检测技术及其处理算法也面临着一些挑战和限制。
例如，由于拉曼散射信号通常较弱，因此需要较高的激光功率和较长的积分时间来获得足够的信号强度。
这可能会增加实验的复杂性和成本。
此外，对于某些特定的应用场景来说，现有的处理算法可能还不够成熟或适用性不强。
基于光子计数的ACO-OFDM紫外无线光通信技术研究
基于光子计数的ACO-OFDM紫外无线光通信技术研究作者：沈岱灵周小林魏陈佳来源：《微型电脑应用》2019年第02期摘要：近年来，紫外光通信系统由于其是非视距通信的优势而受到广泛关注。
由于大气对紫外光强烈的散射作用，紫外通信的距离和误码率受到影响。
大气的散射作用将导致多径效应，从而产生码间干扰和导致显著的衰减。
为此，研究了一种具有光子计数接收机的ACO-OFDM系统。
OFDM技术用于克服多径导致的码间干扰（ISI），光子计数用于检测经过强烈衰减后接收端的微弱光信号。
最后，使用Monte-Carlo仿真系统在不同信道条件下的性能。
根据仿真结果，发射光功率为2 mW时，在500 m处的误码率可达到10-4以下。
因此，光子计数ACO-OFDM紫外光系统具有低发射功率情况下良好的无线传输数据性能。
关键词：紫外光通信; ACO-OFDM; 光子计数中图分类号： TP311文献标志码： AAbstract： In recent years， ultraviolet （UV） communication systems have gained widely attention because of its advantages in NLOS communication. However， the bit-error-rate and the communication distance are restricted by strong atmospheric scattering and absorption. Atmospheric scattering will lead to multipath interference in transmitting symbols and significant attenuation. An ACO-OFDM system with photon-counting receiver has been studied. OFDM is used to overcome the inter-symbol interference （ISI） which is attributed to multipath effect. Photon counting is applied to detect weak light signal， which is vital for overcoming the strong attenuation of UV channel. Monte-Carlo method is used to simulate this scheme in different situations. According to the simulation results， when the transmitted light power is 2 mW， the bit error rate at 500 m can reach 10-4 below.Key words： UV communication; ACO-OFDM; Photon counting0 引言自由空间光通信因其低成本、高速度、无需频谱授权的特点，受到学术界和工业界的广泛关注。
“日盲”紫外目标信号接收系统设计的开题报告
“日盲”紫外目标信号接收系统设计的开题报告
一、选题背景和依据
随着空气质量的下降，紫外线辐射的增强对人体及环境造成很大伤害，因此，建立一套紫外目标信号接收系统十分必要。
而目前，许多传
统的摄像监控系统都是基于可见光图像，对于紫外波段的信号接收十分
困难，因此需要一套专门的目标信号接收系统，来满足对于紫外波段的
监控需求。
二、选题意义和目的
本文旨在设计一套“日盲”紫外目标信号接收系统，以满足对于紫
外目标信号的快速、准确识别。
该系统可以应用于环境监测、军事侦察
等方面，具有广泛的应用价值和实际意义。
三、研究内容和方法
本文的主要研究内容包括：系统硬件设计、数据采集与处理、算法
设计与优化等方面。
- 系统硬件设计：主要包括紫外光源、紫外传感器、光学系统等硬件元件的选择与安装，以及系统的电路设计和调试等工作。
- 数据采集与处理：研究紫外信号的采集方法和信号质量优化方法，利用特定算法对紫外信号进行初步处理，生成可视化图像。
- 算法设计与优化：主要包括噪声抑制、边缘检测、目标检测与识别等方面，通过算法优化，提高紫外目标信号的识别准确率和效率。
四、预期目标和意义
本文预计设计出一套高效、准确的“日盲”紫外目标信号接收系统，可以在环境监测、边境安全等领域得到广泛应用和推广。
同时，本文的
研究也能为紫外光谱技术在实际应用中的推广和发展提供一定的参考和
借鉴。
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（ 西安理 工 大学 自动 化与信 息工程 学 院，西安 ７ ０ ４ ） １０ ８ 摘 要 ： 日盲 紫外光 通信技 术是 一种新 兴的基 于大 气散 射和 吸收 的无线光通 信技 术 ， 非常适 用 于近距 离 高速 通
信 和 中距 离低 速传 感器信 息传输 的场合 。介绍 了视距和 非视 距 紫外 光通 信 的特 点 以及 影响 紫 外光散 射 通信 的 主要 大气 因素 ； 分析 了 日盲紫 外光散射 信道 的链 路模 型和发 射 功率 衰减 规律 ； 究 了 日盲紫 外 自组 织 网络 的 关 研
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（ ａｕｔ ｕｏ ａｉ Ｆ ｃｌ ｏ ｔ ｔｎ＆ Ｉ ｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｎ ， ｉａ ｎｖｒｔ ｆ Ｔｃｎｌｇ Ｘ ’ ｎ７０ ４ ，Ｃ ｉａ ｙ ｆＡ ｍ ｏ ｎ ｒ ａｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｘ ’ｎＵ ｉ ｓｙｏ ｅｈ ｏ ｙ， ｉ０ １０ ８ ｈｎ ） ｆ ｏ ｉ ｅｉ ｏ
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键技 术和 大 气信 道模 型 、 网络接入 技术 和 网络广泛 的应 用。
关 键词 ： 日盲 ；紫外光通信 ；自组织 网络 ；自由空 间光 通信
中图分类 号 ：Ｔ ９ ５ Ｏ ； Ｐ ９ Ｎ １．１ Ｔ ３３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ — ６ ５ ２ １ ） ６ ２ ０ ． ０ １３ ９ （ ０ ０ ０ —２ ４ ０ ４
ｍｕ ｃ ｔｏ ｉ ｎｉａｉｎ ｌ ｎｋ． Ｅｓａ ｌｓ ｅ ｈ ｅ ｍｅｒｃ ａ ｄ ｍａｈｅ ａｉ ｍｏ ｅｓ ｏ ＯＳ ｌｎ ｆＵＶ ｏ ｔ ｂｉｈ ｄ ｔｅ ｇ ｏ ｔ ｎ ｔ ｍ ｔ ｉ ｃ ｄ ｌ ｆＮＬ ｉ ｋ ｏ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ａ ｎａｙ ｅ ｎｉａｉ ｙ ｔｍ ｎｄ ａ ｌ ｚ ｄ ｏ ｔｅ ｒ ｃ ｉｉ ｎ ｒ ｆａ ｄ ｔｃｏ ｎ ＵＶ ｏ ｈ ｅ ｅｖｎｇｅ ｅ ｇ ｏ ｅｅ ｔｒｉ ｙ ｃ ｍｍｕｎｃ ｔｏ ｙ ｔｍ ． ｔｓｕ ｉ ｄ ｓ ｖ ｒ ｌｉ ｉａ ｉｎ ｓ ｓｅ Ｉ ｔ ｄ ｅ ｅ ｅ ａ ｍｐｏ ｔｎ ｏ ｌ ｍｓｏ ｈｅｓ ｌｒｂｉ ｄ ｕ ｔａ ｉ． ｒａ ｔｐｒｂ ｅ ｆｔ ｏａ ｌｎ ｌｒ ｖｏ １ ｔＡｄ ｈｏ ｔ ｒ ｓ Ｔｈ ｓ ｒ ｂ ｅ ｎ ｌ ｄ ｄ ａｍｏ ｐｈ ｒｃ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｅ ｃｎｅｗｏ ｋ ． ｅ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓｉ ｃｕ ｅ ｔ ｓ ｅ ｉ ｈ ｒｃ ｅ ｉｔｃ ｆＵＶ ｏ ｃ ｍｍ ｕ ｉ ａｉｎ．ｎ ｔ ｒ ｃ ｅ ｓｃ ｎｒ ｌｔ ｃ — ｎ ｃ ｔｏ ｅｗｏ ｋ ａ ｃ ｓ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｎ ｌｇｅ ｎｄ ｎ ｔ ｒ ｏ ｔｎ ｅ ｈｎ ｌｇ ｅ ． Ｔ ｅ ｅｔ ｃ ｏｏ ｉｓｗｉｌｂｅ ｗｉ ｌ ｐ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｍｍｅ ｃａ ｎ ｌｔｒ ｅ ｔｒ ． ｏｏ ｉｓａ ｅ ｗｏ ｋ ｒ ｕ ｉｇ ｔ ｃ ｏ ｏ ｉ ｓ ｈ ｓ ｅ ｈｎ ｌｇ ｅ ｌ ｄｅｙ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｈ ｏ ｒｉ ｌａ ｄ ｍｉｉ ｙ ｓ ｃｏ ｓ ａ Ｋｅ ｒ ｓ： ｓ ｌ ｌｎ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ａ ｂｉ ｄ；ｕ ｔａ ｉｌｔｃ ｍ ｍｕ ｃ ｔｏ ｒ ｌｒ ｖｏｅ ｏ ｎｉａｉｎ；Ａｄ ｈｏ ｔ ｒ ｓ；ｆｅ ｐａ ｅ ｏ ｉａ ｏ ｃ ｎｅｗｏ ｋ ｒ ｅ ｓ ｃ ｐｔ ｌｃ ｍｍｕｎ ｃ ｔｏ ｃ ｉａ ｉｎ
第２ ７卷 第 ６期
２１ ０ ０年 ６ 月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌｃ ｔ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍｐ ｔｒ ｐ ｉ ａｉ ｓ ａ ｃ ｆＣｏ ｕ ｅ ｓ ｏ
Ｖ０ ＿ ７ Ｎｏ ６ ｌ２ ．
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基 于 日盲紫 外 光 通信 的 自组 织 网络 技 术研 究
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