激光技术下通信技术论文

2022-07-03

摘要:随着现代通讯信息技术的不断发展,空间激光通信技术的研究和发展对我国建设具有抗衡干扰作用的一体化天地空高速运行的通讯信息网络系统具有重大意义。将双光楔配合扩束镜共同使用,利用扩束镜的广角镜头收集来自不同方向的光信号,同时利用多组双光楔对这些不同方向的光信号进行实时的动态监控,从而形成一种全新的空间激光通信组网技术的研究方案。今天小编为大家推荐《激光技术下通信技术论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

激光技术下通信技术论文 篇1:

电子技术与通信工程的相关研究

【摘要】当今社会,科学技术进步很大,并呈现出迅猛发展的良好势头。尤其是电子技术、通信技術的发展,促使社会出现了巨大变革,社会逐渐进入全新的通信时代。当前,电子技术和通信技术在社会各行业领域得到应用,并成为推广社会发展的助推器。本文总结了电子技术与通信工程的研究成果,并对两者之间的关系进行了探讨。

【关键词】电子技术;通信工程;应用;关系

前言

随着经济全球化的趋势,国家之间、企业之间的经济竞争态势日益激烈。为在市场竞争中取得优势地位,社会各行业领域加快了高新技术的改革,社会各行业领域之间的竞争也因此成为信息技术的竞争,这在很大程度上促进了高新技术的进步和发展。

通信技术的不断发展,离不开电子技术的支持,两者之间的联系越来越紧密,两者有效结合是技术信息领域的一次重大变革,这也为社会经济的发展带来了新的可能和机遇。现对电子技术与通信工程的相关知识进行深入探讨。

1.电子技术

电子技术属于物理学研究范畴,指的是以电子学原理为主要依据,利用电子器件和特定功能电路的设计来解决实际问题的学科,该门学科主要倾向于信息电子技术和电力电子技术这两大类技术的应用[1]。其中,信息技术囊括的范围很广,从一定角度来说,电力电子技术也可看成是信息处理技术的范畴。

1.1 信息技术及其应用

信息时代下网络技术日新月异,这为信息电子技术在各领域的应用提供了技术支持。当前,社会积极倡导低碳环保的生活方式,信息电子行业因此进入大发展时期。它将引领社会逐渐走向高利用、低消耗的全新时代。目前,信息技术在医学、汽车、建筑等多个领域得到广泛应用,并取得了令人满意的效果。例如,环保机构在检测工具中应用信息电子技术进行环境质量检测,能从源头上检测到造成环境污染的原因,有利于及时处理和消除环境污染现象,给人们提供一个良好的生产、生活环境。在物流行业,则使用电子车载装置,对物流运输车辆进行监控,以便及时采集商品信息。另外,信息电子技术在汽车领域的应用最为突出,并趋于成熟。汽车与信息电子技术相结合,出现了电子汽车这一概念。电子汽车中广泛应用嵌入式微处理机和智能化集成传感器,有效保证了传感器信号的稳定性,从而提高了汽车的速度控制性能和故障诊断能力。汽车电子技术也因此得到越来越广的应用,这在一定程度上促进了相关控制软件的开发,通过使用大量微处理机来提高和完善汽车性能已成为今后的发展趋势[2]。

1.2 电力电子技术及其应用

电力电子技术主要应用于电力领域,是电子技术中的一门新兴技术学科。从其发展历程上看,兴起于20世纪50年代,在经历了10多年的发展后,电力电子技术中出现了变频器,这使得电力电子技术得以迅速应用到各相关领域中。到了20世纪80年代,出现了半导体复合器件的形式,这标志着电力电子时代的到来[3]。电力电子技术的发展经历了由传统电力电子技术到现代电力电子技术的转变。现在说电力电子技术就是指现代电力电子技术。与传统电力电子技术不同,现代电力电子技术改变了以往的低频技术(波段强度和信号传输均很低),而发展成为高频技术,波段强度和信号传输的频率均大大提高,因而,更能满足现代社会对信息传输越来越高的要求。随着电力电子技术的不断发展,当前,电力电子技术的应用范围和规模越来越大,并逐渐覆盖高新技术产业和传统工业。尤其在高新技术产业中应用电力电子技术,在促进现代化建设方面做出了突出贡献,即该技术不仅促进了科技的进步,而且推动了行业的发展。

2.通信工程

通信工程是电子工程中的重要组成部分,也是电子工程中的基础学科,又被称为典型工程。通信工程关注的重点是在通信的过程中对信号和信息传输进行处理,这使得通信工程与人们的日常生活息息相关,并发挥重要作用。因此,通信工程可视为信息科学基础发展的典型代表,而成为大众关注的焦点。当前,通信工程发展很快,并已达到一定高度,尤其在数字移动通信、互联网通信、光纤通信等领域得到广泛应用。

通信技术以达到信息交流为目的,其硬件技术主要是声、光、电技术以及相关辅助软件。随着知识经济时代的到来,通信工程在社会经济发展中发挥越来越重要的作用。另外,随着互联网、多媒体等技术的应用,为通信工程的发展提供了强有力的支持。当今社会,人们相互间不断进行着信息交流,这使得人与人之间、各行业间的关系变得更为紧密。在此过程中,通信工程发挥着重要作用。当前,通信工程涉及的领域十分广泛,几乎涵盖了所有行业,如报刊图书、信息服务、广播电视、无线通信等众多领域。另外,在采集、传输、处理信息时所用到的原材料制造、销售,设备器件,计算机,光纤,激光等,因具有产值高、范围广、技术含量高等特点而成为社会发展的支柱产业[4]。

3.电子技术与通信工程之间的关系

电子技术与通信工程之间存在相辅相成的协同关系,两者互相依赖,在应用领域上也密不可分。分析电子技术与通信工程间的关系主要表现在以下方面。

3.1 电子技术与通信工程互相推动

⑴电子技术对通信工程的推动作用:通信技术的发展过程,离不开电子技术的推动作用。纵观通信技术的在每一阶段的发展和进步,都得到了电子技术的支撑作用。例如,通信技术中,交换设备是其重要的基础设施组成部分,但同时也是通信工程的技术瓶颈。而随着电子技术的应用,这一技术瓶颈得到很好的解决,使得交换设备不断完备。当前,通信技术的发展离不开电子技术的支持,并成为通信技术快速发展的有力推动力量。

⑵通信工程对电子技术的推动作用:电子技术对通信工程有推动作用,通信工程同样也有利于促进电子技术的发展。随着通信技术的发展,使信息在交换的过程中不断得到简化,这使得信息得以在更大范围内得到传播,人们进行沟通和知识交流更为便捷。这无疑为电子技术实现更广泛的传播提供了有利条件。另外,随着通信技术的不断进步和发展,人们对于推动该技术进步的电子技术有了更高的期待和要求,进而促使人们加大力度研发更新的电子技术来适应通信技术的发展需要。因此,通信工程无疑推动了电子技术的发展。电子技术与通信工程相结合能在信息产业发展中发挥重要作用,并推进时代进入新的发展阶段。我国也在为实现通信技术和电子技术应用的进一步扩宽及发展积蓄了较强的人员基础,以期为促进我国信息产业的发展奠定基础。

3.2 计算机对通信工程和电子技术的作用

计算机对通信工程和电子技术起着关键性作用。首先,在通信工程方面,应用计算机能对各项交换机进行编程,并能将相关信息储存在计算机中的存储器中。而当系统操作需要进行变更时,无需改变交换设备,而只需要改变程序指令即可。这种交换机系统有利于开发新的通信业务、提供多种服务项目,且具有较大的灵活性。

最随着计算机技术的不断发展,逐渐在通信工程中承担接纳和发出信号的任务,这也得到社会的广泛应用。另外,计算机在电子技术中也起着至关重要的作用。计算机技术发展使社会进入了信息社会时代,这也有利支撑了电源技术的发展。开关电源在上个世纪80年代得到全面应用,电气和电子设备随即也引入了这一技术,这使得电子技术呈现日新月异的发展趋势。

4.小结

总之,电子技术与通信工程都在各自的应用领域发挥着重要作用,并成为时代的引领者。另外,电子技术与通信工程之间存在协同关系,若将两者有效结合必将成为社会发展的强大推动力。

参考文献

[1]赵东.关于电子技术与通信工程的探讨[J].电子测试, 2013(12):42-43.

[2]高杨.关于电子技术与通信工程的探讨[J].中国新通信,2013(17):11.

[3]陈丰.电子技术及通信工程的协同发展探析[J].机电信息,2012(30):163-164.

[4]岳喜芳,王晓峥,贾永奎.探讨电子技术与通信工程[J].中国科技财富,2012(12):230.

作者:曹晓鹏

激光技术下通信技术论文 篇2:

对空间激光通信光学原理的研究

摘 要:随着现代通讯信息技术的不断发展,空间激光通信技术的研究和发展对我国建设具有抗衡干扰作用的一体化天地空高速运行的通讯信息网络系统具有重大意义。将双光楔配合扩束镜共同使用,利用扩束镜的广角镜头收集来自不同方向的光信号,同时利用多组双光楔对这些不同方向的光信号进行实时的动态监控,从而形成一种全新的空间激光通信组网技术的研究方案。并结合已有光学原理的理论知识,完成一点对多点的空间激光通信光学系统和技术的研究和分析。

关键词:扩束镜、双光楔、空间激光、通信技术、光信号

1、概述

进入二十一世纪以来世界各国对空间激光通信技术的研究已经有了大量的理论和实践成果。经研究发现,利用空间激光进行信息通讯时具有简易轻便、抗干扰性好、抗拦截能力强、速率高等特点,如能将其广泛运用到信息传输中,那么空间激光的通信技术将得到更大的发展、发挥更大保障信息安全的价值。然而,在现阶段,利用空间激光进行通讯信息的传输还处于向工程化发展方向靠拢的初级应用阶段。在这一阶段,空间激光的通信形式只能完成点对点的通信,且因为空间激光通信所发出的光信号的光束散角的角度较小,这也在某种程度上限制了空间激光技术的推广应用。例如在卫星的信息传输过程中,低轨卫星不能直接将信息传输回地面的控制中心,而要借助中继通信卫星作为传输中介。这就是现阶段能广泛使用的一对一空间激光通信技术。如果要实现多个低轨卫星同时传输数据的话,就要求高轨中继卫星在通信技术上个拥有一对多的空间激光通信技术。但是在当前的卫星传输中一对多的空间激光通讯技术的应用还不完成成熟,故研究一对多空间激光通信技术对通信传输领域的影响和作用是非常重大的。如美国和日本在本世纪初就有对一对多的空间激光通讯技术的研究和运用,并取得了一定的成绩。借鉴他们的发展经验和研究成果,结合空间激光通讯网络技术的未来发展方向及其发展空间,根据一对多激光通讯技术相关研究,提出以空间激光通信组网为主要研究方向的一种全新空间激光通信计划。

2、一对多空间激光通信技术设计理念

为完成一对一空间激光通信技术向一对多空间激光通信技术的改革和转变,需要有借助光学原理的理论知识以及扩束镜与双光楔的实践成果。因此,一对多的空间激光通信技术的设计理念分为两个方面,即一方面利用光学原理中的光学天线原理以及扩束镜对光的扩散作用来推动实现一对多的空间激光通信技术;另一方面是利用双光楔中的旋转双光楔能够对光的进行跟踪的作用推动一对多空间激光通信技术的运用和实践。

第一,借助光学理论知识推动空间激光通信技术的改革。一对多空间激光通信技术的实现要求现行的空间激光通信技术端拥有同时收发来自不同方向光信号的能力,这就需要空间激光通信技术端的天线必须拥有较广的视场角。而扩束镜的广角镜头在扩大光学天线的视场角上能发挥其重要作用。因为广角镜头式的扩束镜可以将前后组物镜的两焦点完成重合在一起,这就可以使其入射光线与出射光线都为平行光线,从而增加空间激光通信技术端光学天线的视场角,使得空间激光通信技术端可以同时多个来自不同方向的光信号,这在一定程度上可以推进了一对多空间激光通信技术的实现。

第二,借助旋转型双光楔跟踪作用捕捉来自不同方向的光信号。旋转双光楔之所以拥有跟踪功能是因其由两个可以独自绕相同的光轴自由旋转的,一模一样的折射式楔形棱镜经过排列组合而成的。其能对光信号进行跟踪的工作原理是:平行于双光楔旋转光轴的入射光线进入双光楔系统后,旋转双光楔通过变化其折射式楔形棱镜的旋转角度,使得出射光线在其可控范围中可以指向任何方向,从而达到跟踪光信号和实现对光信号的具体指向的效果。

3、一对多空间激光通信技术的系统实施方案

一对多空间激光通信技术的实施方案分为系统总实施方案和系统具体实施方案。系统总实施方案主要是将广角式镜头的扩束镜和旋转式双光楔相结合,且相互互补:广角式镜头的扩束镜可以扩大光学天线的视场角、收发来自不同方向的光信号,但不能对移动中的光信号进行捕捉;而旋转式双光楔正好可以弥补这个缺陷:能够对移动的光信号目标进行动态追踪,从而真正实现一对一空间激光通信技术向一对多空间激光通信技术的跨越。

一对多空间激光通信技术的具体实施方案光学系统的具体实施方案以及对通信光信号的捕捉、追踪、校准和收发。首先是光学系统的具体实施方案,在这个实施方案中又包括四种子实施方案:第一是对光学天线的收发。即使用投射式的广角型扩束镜,360°全方位无死角的接收来自不同方向的光信号,再经过光学系统以平行光的形式从不同的角度出射,并在光学天线的出瞳口重合在一起。第二是旋转双光楔对光信号的进行追踪。对位于扩束镜出瞳口的旋转双光楔可以对扩束镜发出的多个平行光进行粗跟踪,并在其稳定后,将跟踪到的各个光信号经旋转轴向后传送到后续光学系统。第三是利用中继光学分系统的的中介作用对从双光楔发出的光信号进行收缩,从而达到便利后续工作的作用。第四是利用收发分光的分系统对需要后续处理的光信号进行必要隔离,从而使得光信号可以被稳定且准确的跟踪。其工作原理是使用粗细跟踪型相机为旋转双光楔的工作提供脱靶信息,从而使粗细跟踪闭环,最终达到能对光信号进行稳定准确的追踪。其次是对通信光信号的捕捉、追踪、校准和收发。其次,是對通信光信号的捕捉、追踪、校准和收发。要真正将空间激光运用于通信系统中,不仅需要双光楔的对光信号追踪,还需要运用GPS进行具体精确定位,再经过光标对光信号进行捕捉、校准以及追踪后,待精追踪真正稳定下来后才能进行通信。通信在发射时主要结合中继光光分系统与双光楔先对光束进行处理后经不同探测器发出。接受时则是先运用广角型扩束镜对光束进行收集,后通过双光楔的处理,经中继光光分系统处理后利用不同探测器进行接受,以实现真正的一对多空间激光通信。

4、总结

利用广角型扩束镜与旋转双光楔组合的形式,在可以对多个来自不同方向的光束进行追踪和接受的基础上可实现一对多空间激光通信技术的实践运用。在以中继光光分系统作为接受光束的媒介,确保了一对多空间激光通信技术具有很强的可行性,因此一对多空间激光通信技术将来必会广泛的运用于飞机、卫星通讯等领域。

参考文献:

[1]刘立人.《卫星激光通信I链路和终端技术》[J].中国激光,2007,34(1):1-18.

[2]刘立人.《卫星激光通信II地面检测和验证技术》[J].中国激光,2007,34(2):147-155.

[3]赵馨,宋延嵩,佟首峰,等.《空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验》[J].中国激光,2014,41(3):0305005.

[4]姜会林,胡源,丁莹,等.《空间激光通信组网光学原理研究》[J].光学学报,2012,32(10):1006003.

[5]尹志忠,陈静毅,周贤伟.《美军卫星通信系统的发展及其技术研究》[J].通信技术,2009,42(11):55-58.

[6]姜会林,江伦,宋延,等.《一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究》[J].中国激光,2015,42(4):0405008.

[7]姜会林,胡源,宋延嵩,等.《空间激光通信组网光端机技术研究》[J].航天返回与遥感,2011,32(5):52-59

作者:侯亚萍

激光技术下通信技术论文 篇3:

激光通信技术的前景及应用

【摘要】现阶段我国的科学技术有了迅速的发展.一些先进的技术已经在实际生产生活中得到了广泛应用,激光通信技术正是在发展中的一项先进应用技术,对人们的生产生活有着重要的促进作用。基于此,本文则主要就激光通信技术的发展前景以及实际的应用进行详细分析探究,希望借此能对其发展起到一定促进作用。

【关键词】激光通信技术 发展前景 应用

当前的电信体制的改革过程中,对一些先进的技术有了应用,从而将实际的工作效率得到了有效提升,激光通信技术在主要就是通过激光在大气信道当中的点对点数据的传输,来实现信息传输功能的。在这一发展背景下加强激光通信技术的理论研究就有着实质性意义。

一、激光通信技术的优势及主要特征分析

1.1 激光通信技术的优势分析

激光通信技术在当前的广泛应用主要是基于其自身的技术优势,这些优势主要体现在通信的安全保密,由于激光的直线定向传播方式,使得其自身发射的光束比较狭窄有着较好的方向性,所以在实际的数据信息传递过程中就有着较强的保密性,除非是在链路上被截断,除此之外数据不会被泄露。还有就是这一通信技术能够不需授权执照,设备间无射频信号干扰,并且在实施的成本层面较为低廉,从造价上来看是光纤通信工程的1/5左右。不仅如此,最为重要的就是建网的速度相对较快只需要进行在通信点上实施设备安装即可,并且在协议的透明性方面较好设备的尺寸小。

1.2 激光通信技术的主要特征分析

激光通信技术自身有着鲜明的特征,将激光通信和微波通信相比较而言,对无线电频率资源不会占用,并且有着较好的电磁兼容性,在抗干扰能够上也比较强。不会对人体造成危害,另外就是在通信的品质上较好,传输的带宽较大。激光通信技术通过小功率红外激光束或者是脉冲作为信道,然后在空间直接传送分组数据,再进行数据语音以及图像信息双向传送,在实际的选择性以及灵敏度方面都相对较强。

二、激光通信技术的发展前景及应用

1、激光通信技术的发展前景分析。我国的科学技术不断进步过程中,激光通信技术在今后的发展前景也将会比较广阔,激光通信技术在长时间的发展中取得了较好的成果,其在传输的远距离问题上得到了解决,并且节省了大量的通信成本,实现了和卫星技术共同发展的目标。但激光通信技术在发展中也有着一定的问题,最为重要的就是激光通信技术的发射接收的设备相对比较复杂,并且需要独立的场所放置,在安装维护的难度上相对较大。从当前的实际解决的策略来看,主要是将光纤网络与之相结合,并且对通信设备的安装维护不足问题得到了有效弥补。激光通信技术在今后的发展中,将在城市网络通信方面成为主要的应用技术,在激光通信技术的进一步发展优化过程中,其技术的优点将会得到进一步的突出。未来的发展过程中,通信技术和卫星技术的结合度将会更加的紧密,由于光纤通信技术自身的局限性,在城市网络通信中的应用汇有着诸多的不足,在这一情况下激光通信技术就会为城市通信提供重要的技术依据,从而有效的保证城市网络通信传输速率以及带宽的有效增长。

2、激光通信技术的应用。激光通信技术在实际生活当中也有着比较广泛的应用,其中在企业的内部网互联上的应用作用就比较突出,企业的局域网在各网段通常会被大楼建筑或者是道路阻断,而FS0设备的安装就比较适合应对这~问题,从而实现企业内各局域网段的互联,并能够有效的解决大楼间的复杂地貌所带来的挖沟布线的难题。另外在临时的通信以及应急抢通的场合也能得到实际的应用,在电视现场直播高质量数字图像信号过程中,采取的微波信号会受到一些因素的干扰,所以在紧急的情况下能够通过FSO加以应用,从而在抗干扰的能力上能够得到有效加强,并且还有着较大的带宽容量。对一些紧急的事故发生时需要通信,对于光缆的抢通就比较花费时间,并且在效率上也得不到有效提升,虽然微波的应用能够比较迅速,但随着通信业务的增加对实际的需求也得不到有效满足,所以通过激光通信技术不仅在效率上能够得到有效提升,同时在带宽上也能满足实际的需求。将激光通信技术在高压电的工作去数据采集以及传输方面的应用也能够得到效率上的提高,在具体的应用过程中,通过将光发射天线安装在高压区,光接收天线安装在低压区,对其数据的采集主要是通过数据在光传播中加以传输,然后再经过光接收天线对数据进行接收,在整个传输的过程中不会受到干扰,所以这就加强了实际的工作效率。

三、结语

总而言之,当前的通信产业发展过程中,随着一些先进的技术不断的优化发展,两者的有机结合使得在生活中的技术应用也比较广泛,对生产工作的效率有了大幅增长。无线激光通信技术对传统通信技术的不足有了弥补,在未来的发展过程中相信能够进一步的得到发展。

作者:朱一雷 陈琳

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