图4.2电流电压转换电路
仿真结果如下
图4.3电流电压转换电路仿真图
说明：电路由输入信号1uA扩大到44.155mV左右，信号由微安级放大到毫安级，实现了放大隔离作用。在两个可调电阻都调到最大时，万用表示数为176.758毫安，可调电阻增大，放大作用增大。 4.1.3滤波电路
为使获得信号具有良好的频率特性，选用二阶压控电压源低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器组成的带通滤波器。其电路如下图所示。
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图4.4带通滤波器电路
上图中，U1B组成的电路为二阶压控电压源低通滤波电路，U1A组成的电路为压
控电压源高通滤波电路，对应的截至频率分别为53KHz和11KHz。 下图为带通滤波器的频率特性。
图4.6带通滤波器的频率特性
4.1.4单限比较整形电路
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接收端探测器接收到的信号是已调数字信号，在经过电流电压变换、放大和滤波后，
需要将信号进行整形处理，即把不规则的正弦信号变化为规则的数字方波信号。由于接收到的信号经信道的传播和前端处理会产生展宽效应，为了消除展宽效应的影响，整形电路采用单限比较器将信号脉冲限制在比较窄的范围内。其阈值电压可以根据计算，其中2R为精密可调电阻，根据实际情况可做适当调整。经过单限比较器处理后的信号为峰值分别为+5v 和-5v的方波信号。经过5v 的稳压管后变为峰值为5v和0v的方波信号，再经过一个非门，使信号脉冲的上升沿和下降沿变的更陡。此时输出的信号已为标准的数字方波信号，可以采用解调器进行解调处理了。图4.7单限比较器整形电路。
图 4.7 单限比较器整形电路
4.2本章小结
本章主要介绍了紫外光通信的对接收的已调信号的处理，主要涉及了紫外光通信的接收机的基本原理，经分析紫外光通信系统采用直接接收机。接收端接收到的信号为已调数字信号。紫外光信号的接收和预处理主要是对接收到的已调信号进行电流/电压转换、隔离放大、滤波整形等，将已调数字信号变换为标准的数字方波信号，方便送入解调器进行解调处理。在设计电路过程中，放大器的选择尤为重要，选择一个合适的放大器，能令电路起到较好的调试作用，经研究调试，本实验最终选择NE5532AI作为核心器件来使用，并且达到了预期效果。
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第五章 总结与展望
5.1工作总结
紫外光通信系统具有保密性好，无 ATP 跟踪等特点，自提出以来，经过几十年的发展，已逐渐成熟，在军事通信中发挥了重要作用。但其稳定通信速率一般不超过 10Kbit/s，始终处于很低的水平，严重制约其应用。比较国外的紫外通信技术发展步伐，我国开展对紫外光通信的深入系统的研究已经迫在眉睫，紫外光通信是世界前沿课题，研究起来有挑战，也更容易出成果。现阶段国内外对紫外光通信的研究还不深入，主要研究方向是调制技术，紫外光大气传输特性和系统建模仿真。
综上所述本文主要完成了以下几个方面的工作:
首先对紫外光的大气传输特性进行了总结和分析，了解了大气吸收，大气散射和大气湍流对紫外光通信的影响。根据Luegtten等人提出的基于椭球坐标系的单散射信道模型，在NLOS方式下，对紫外光在传输路径中的能量损耗有了进一步的认识。通过对课题的研究学习得到以下的总结:通过跟踪了美国麻省理工学院林肯实验室、欧洲、日本等多家著名研究机构的发展动态，了解了日盲紫外光通信的社会、经济、军事以及科研意义;掌握了日盲紫外光的大气传输特性。
其次，根据发射系统的调制原理和紫外光在大气中的传输特性，对日盲紫外光通信系统的信号检测技术作了详细的研究和讨论。经过研究后得出了具有一定可行性的紫外光通信系统信号检测技术方案。
再次，结合紫外光通信系统的接收部分，对系统的信号检测技术进行了验证，通过对实验结果的分析证实了本论文中所提的日盲紫外光通信系统信号检测技术的可行性。
5.2展望
紫外光通信是一种新型通信方式，有太多的方面需要深入研究。目前限制通信性能的一个非常重要原因是光电子器件的性能，但这不是我们研究的范围。结合本文目前的研究，下一步的工作需要在以下几方面展开:
选用性能更好的紫外灯。在后期的工作中，应该在光源方面投入更多的资金和时间，根据后期的预定目标设计性能更好、更加适合紫外通信系统的光源。好的光源决定了通信的质量、调制的方式等等一系列关键性问题的解决，后期的工作应该以改善光源的质量作为一个重点。
完善系统的纠错、同步、双工等前期研究没有进行的工作。
总之，紫外光通信是一个非常复杂的一个多学科难题，本课题仅仅是对紫外通信的前期研究做了一些工作，积累一些经验，还有大量的研究工作需要进行。紫外通信真正投入实用阶段还需付出更多的努力。可以断言紫外通信是一个很有前景的新型通信方式，值得作更进一步深入的研究。
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