刘 帅

（西安工程大学 电子信息学院，陕西 西安 710048）

0 引 言

紫外光通信具有保密性好、抗干扰能力强、可非直视通信等优点。作为一种目前较新的通信方式，尤其是采用日盲波段的紫外光作为载波进行通信的方式，近年被各大高校深入研究并且已经研制出相对较为成熟的通信硬件设备。本文在现有的硬件设备基础上，提出详细的基于ARM 控制的收发端捕获、对准与跟踪（APT）设计方法，并且上机进行实地测验。

1 系统设计

1.1 硬件背景

现有通信实验样机总体架构如图1 所示，主要由主通信机、大气信道和从通信机3 大部分组成。通信机包括载有光源与光电倍增管的四棱柱部分、STM32微处理器、电机与其驱动设备、光源驱动电路等。STM32 微处理器通过伺服控制器控制电机，使其以一定转速带动与电机同轴的四棱柱匀速运转。同时，输入的信号经STM32 微处理器进行放大、滤波、整形处理后，传输给光源驱动电路驱动紫外（UV）LED 向四周发送信号，通过采集的信号判断当前主从通信机的通信状态[1]。

图1 样机系统结构组成

现有通信实验样机中，接收端和发射端都集中于节点四棱柱上（如图1 所示，“X”表示发射端的紫外LED，“O”表示光电倍增管接收装置），所以可以实现双向通信。主从通信机通信过程可以分为直视通信和非直视通信两个通信过程，如图2 所示[2]。

1.2 当前硬件背景下的实验测得数据

基于现有通信样机，在夜晚室内有微弱光照、以1 kHz 的方波作为信号、以波长365～370 nm（非日盲）的光源作为发射端、收发端距离为5 m 的情况下，测得数据波形。……