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光 通 信
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行一次相关性实验。光源发送锥角为10 ，接受视场90 ，在白 统整体运行时延与文献成果相比具有很强的优越性，从电压波
天自然光以及黑夜关灯的情况下分别进行，通信速率设定为 动情况来看，经FPGA实现信号的调制和解调后，系统运行电压
2.4kbit/s、4.8kbit/s、9.6kbit/s，直视通信距离为50m和 波动得到了很好的控制，体现出了系统的可靠性。该系统在构
100m，实验结果如表1所示。 建之前，分别分析了发射与接收机仰角和发射束散角以及接收
实验结果显示，白天自然光产生的背景干扰对系统有较为 视场角对系统时延的影响，且综合考虑到时延与紫外光通信距
明显的影响，夜晚关闭灯光的情况下，系统的误码率可以达到 离、时延与视场角度、发射束散角、时延与发射接收仰角这几
10－6，可以实现100m内的无线通信。总体上看，系统可实现 部分因素，利用FPGA构建了紫外光通信系统，有效降低了信号
短距离的通信，制约系统工作的主要因素仍然是核心器件的性 传输时延。
能。由FPGA上传至PC机的实验数据以16进制格式存储，然后通
过MATLAB平台对信号传输时延进行分析，以验证本文系统的可 四、结论
靠性。 紫外光通信技术因其具备的全天候和低窃听率等优势，被
应用至无线通信无法触及到的场合，例如军事和自然灾害等领
图 4 不同研究成果时延对比
域。构建基于FPGA的紫外光通信系统。系统利用软硬件结合的
方式设计完成，其中先分析了影响系统时延的主要因素，然后
综合影响因素，利用FPGA实现通信系统设计。通过实验对所建
系统进行验证。实验结果表明，该系统稳定性强，且具备低时
延的特性，具有鲁棒性。当前紫外光通信在研究中，多以点对
点的形式出现，由于信号传输中时延相对大，因此，在接下来
的研究中，可针对点对多点和点间组网进行研究，以进一步保
障信息传递的稳定性。以提高信号的传输速率为目的，下一步
可针对系统带宽的拓展进行分析，其中包含影响带宽的主要因
素和解决措施等。
图5为基于FPGA的紫外光通信系统电压波动情况，波动越
小，说明系统运行越稳定，对信号数据的低时延传输越有利。
根据图4和图5实验结果可看出，基于FPGA的紫外光通信系
图 5 本文系统电压波动情况
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