空間激光通信是以光作為載波進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式,傳輸速率高、保密性好等優(yōu)點(diǎn)使其成為當(dāng)今信息傳輸技術(shù)熱點(diǎn)。在激光通信系統(tǒng)中,瞄準(zhǔn)、捕獲、跟蹤是激光通信的前提條件,是通信鏈路搭建的保證。光斑高精度檢測(cè)定位是瞄準(zhǔn)、捕獲、跟蹤的基礎(chǔ)。提高光斑定位精度一直是激光通信中重要的研究問題。本文闡述了國(guó)內(nèi)外空間激光通信系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,并對(duì)光斑定位技術(shù)進(jìn)行全面深入了解。詳細(xì)詮釋了空間激光通信系統(tǒng)的基本組成及工作原理,分析了大氣信道的復(fù)雜環(huán)境對(duì)通信終端光斑定位的影響因素。同時(shí)針對(duì)大氣散射衰減、湍流閃爍、大氣湍流散斑三種大氣情況開展對(duì)光斑定位精度的影響分析,并針對(duì)復(fù)雜多變的因素,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法并進(jìn)行仿真:在大氣散射衰減的條件下,采用擬合重心的算法定位光斑;在湍流閃爍的條件下,采用改進(jìn)的形心算法和邊緣檢測(cè)相結(jié)合的方法提高光斑定位精度;在大氣湍流散斑的條件下,采用Canny算法檢測(cè)光斑邊緣,通過Hough變換定位光斑中心。最后搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),模擬大氣影響,用傳統(tǒng)定位方法和本文的方法進(jìn)行比較驗(yàn)證。通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算脫靶量數(shù)據(jù)得出:利用傳統(tǒng)的質(zhì)心算法對(duì)光斑進(jìn)行定位的精度的均方值為σ_1=0.39;利用本文研究的三種算法對(duì)光斑進(jìn)行定位的精度的均方值依次為σ_2=0.30、σ_3=0.32、σ_4=0.29。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在受到大氣影響下,本文設(shè)計(jì)的算法對(duì)光斑的定位精度較傳統(tǒng)算法有所提高,有助于激光通信鏈路的實(shí)現(xiàn),提高通信效率,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

圖 1.1 SILEX 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)星際激光通信單向演示驗(yàn)證圖 1.2 ESA 光學(xué)地面站 OGS 實(shí)物圖通信技術(shù)的研究領(lǐng)域中始終不甘落后，主要研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、麻省理工學(xué)院等。在星間光通信的研究主要

2圖 1.2 ESA 光學(xué)地面站 OGS 實(shí)物圖通信技術(shù)的研究領(lǐng)域中始終不甘落后，主要研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、麻省理工學(xué)院等。在星間光通信的研究主要間光通信的技術(shù)相關(guān)的工作一直由坐落于麻省理工學(xué)驗(yàn)室成功搭建了通信速率能夠達(dá)到 1Gb/s 的相干光通大器與波長(zhǎng)為 1.55μm 的激光器，地-地間光通信在林如圖 1.3 所示。通信速率 2.7Gb/s 的情況下，通信距離

地－地間光通信實(shí)驗(yàn)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2839869