[发明专利]双向运动型全双工无线光通信系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种双向运动型全双工无线光通信系统，用于直线水平轨道上运动设备之间的高速数据传输，属光纤通信领域。

背景技术：

无线光通信又称为自由空间光通信(Free Space Optics，简称FSO)，也称为无限激光通信。与微波通信相比，无线光通信以大气为传输媒质，避免了昂贵的光纤铺设和维护工作；无须申请频率许可证；数据传输速率高，信息容量大；电磁兼容性好，抗电磁干扰能力强；造价低、施工简单。正是由于这些优点，现已成为一种新兴的宽带无线接入技术，引起了人们的广泛关注。

FSO虽然具有很多优点，但也存在一些不容忽视的问题：1、FSO是一种视距宽带通信技术，当传输超过一定距离时波束就会变宽导致难以被接收点正确接收，引起通信信号的中断；2、天气影响，雨、雪、雾对传输质量的影响较大；3、物体的阻隔、晃动将影响发射端与接收端之间的对准；4、超过一定功率的激光可能对人眼产生影响，所以激光功率要符合眼睛安全标准。

目前的无线光通信技术主要在发射和接收两端固定静止状态下进行点对点传输，每一端都含有无线光通信发射设备和无线光通信接收设备，可以在静止状态下实现全双工通信。光发射端中的光学天线，将含有数据信息的光信号经过大气信道传输到光接收端的光学天线，把光信号转换成电信号，完成数据的传输。但是当某一端发生晃动或相对运动时，数据的传输就受到很大影响，需要复杂的跟踪和控制装置，以使两端的激光束都能对准，这样就增加了设备的复杂性，难以进行维护。在现场应用的某些场合(如大型港口集装箱装卸状态监控)中，无线光通信设备往往随着机械设备一起进行直线运动，此时两端固定静止的无线光通信系统就无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向运动型全双工无线光通信系统，且能在直线水平轨道上运动的同时实现高速数据传输。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种双向运动型全双工无线光通信系统，包括无线光通信发射设备和无线光通信接收设备，其特征在于有两个运动地盘移动配置在水平直线轨道上，在两个运动地盘上均固定一个所述的无线光通信设备和一个无线光通信接收设备，该两个无线光通信发射设备和无线光通信接收设备随两个运动地盘一起在水平直线轨道上作往返直线运动，以实现双向全双工无线光通信；所述的位于运动底盘上的无线光通信发射设备用于将输入的各种数据信号转换为无线光信号发射；所述的位于运动底盘上的无线光通信接收设备用于将接收到的光信号转换为所需的各种数据信号。

上述的用于双向运动型的全双工无线光通信系统中，所述的无线光通信发射设备中包含有发射控制器和光学发射天线，无线光通信接受设备包括有接收控制器和光学接受天线，发射控制器将待发送的数据电信号转换为光信号，光学发射天线将包含数据信息的光信号以设定角度发射出去，所形成的光斑有效，保证在双向移动过程中，光斑能够不偏离光学接收天线的接收范围，经过传输后，到达无线光通信接收设备中的光学接收天线，将光信号汇聚到接收控制器中，完成数据的传输；每一端的无线光通信发射设备都可以将本端的数据传输到另一端，实现全双工通信。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1、采用大气作为传输媒质，避免了电缆或光缆传输带来的繁琐；2、采用简单的接收装置就可以实现双向运动全双工无线光通信；3、光学发射天线和接收天线的体积小；4、无线光通信带宽大，可以进行大容量数据传输，且不易受电磁干扰。因此，本发明具有结构简单，抗干扰能力强，灵敏度高，制造容易，成本低，无需复杂的动态跟踪等特点，适用于直线运动状态下不同距离的连续的实时数据传输。本发明适合于要求无线光通信设备随着机械设备同时进行直线运动的场合，例如港口集装箱装卸状态监控、大型机械工厂生产监控等诸多领域，可以对外部环境进行实时监控，并可实时、高灵敏度地进行数据传输。

附图说明

图1是双向运动型全双工无线光通信系统结构示意图；

图2是双向运动型全双工无线光通信系统光信号传输示意图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：