本文選題：星間光通信 + 信標(biāo)光　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：在星間衛(wèi)星光通信鏈路過程中,兩個(gè)終端需要對對方信標(biāo)光進(jìn)行跟蹤,在跟蹤過程中,此時(shí)如果恒星背景光突然進(jìn)入光通信系統(tǒng)的視閾,會(huì)造成對信標(biāo)光跟蹤精度的下降的影響,恒星背景光的出現(xiàn)會(huì)影響信標(biāo)光的實(shí)時(shí)跟蹤。此時(shí)需要實(shí)時(shí)快速的對恒星背景光斑進(jìn)行濾除,所以本論文主要針對跟蹤階段出現(xiàn)的此類問題展開研究。本文對跟蹤預(yù)處理的圖像去噪技術(shù)和幾種經(jīng)典跟蹤算法做了對比分析,在星間光通信的應(yīng)用背景下,對CCD視閾內(nèi)探測到的信標(biāo)光光斑圖像頻域?yàn)V波可行性分析。重點(diǎn)分析了影響星間光通信信標(biāo)光跟蹤的恒星背景光噪聲特征;光斑灰度圖像在頻域?yàn)V波可行性;質(zhì)心運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)序列在頻域?yàn)V波可行性。通過分析,提出一種基于頻域特性濾除恒星背景光噪點(diǎn)的有效濾波方法,質(zhì)心坐標(biāo)序列快速傅氏變換算法(Centroid Coordinate Sequence FFT)。本文通過仿真結(jié)果驗(yàn)證質(zhì)心坐標(biāo)序列快速傅氏變換算法的可行性及跟蹤精度。仿真分析了兩個(gè)方面的信標(biāo)光特征在頻域內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速濾波的可行性;仿真分析在理想系統(tǒng)噪聲情況下,質(zhì)心坐標(biāo)序列快速傅氏變換算法的跟蹤精度。本文利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)心坐標(biāo)序列快速傅氏變換算法的可行性及跟蹤精度。在模擬光通信鏈路跟蹤狀態(tài)時(shí),驗(yàn)證算法中未加修正量時(shí),最小二乘法預(yù)測跟蹤信標(biāo)光的效果,驗(yàn)證加入修正量的算法對預(yù)測跟蹤精度改善情況。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法中各可變量對跟蹤精度的影響,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,化簡新算法相關(guān)變量,可以使算法的表達(dá)更加簡單。
[Abstract]:In the process of intersatellite optical communication link, two terminals need to track the other beacon light. During the tracking process, if the star background light suddenly enters the visual threshold of the optical communication system, It will cause a decrease in the tracking accuracy of beacon light, and the appearance of star background light will affect the real-time tracking of beacon light. It is necessary to filter the background spot in real time, so this paper mainly focuses on this kind of problem in the tracking stage. In this paper, the image denoising technology of tracking preprocessing and several classical tracking algorithms are compared and analyzed. In the background of inter-satellite optical communication, the feasibility of frequency domain filtering of beacon spot image detected in CCD is analyzed. The characteristics of stellar background light noise affecting the optical tracking of intersatellite optical communication beacon, the feasibility of speckle grayscale image filtering in frequency domain, and the filtering feasibility of centroid motion coordinate sequence in frequency domain are analyzed emphatically. Based on the analysis, an effective filtering method based on the frequency domain characteristic for filtering the background noise of stars is proposed. The centroid Coordinate Sequence FFT algorithm is used in the centroid coordinate sequence fast Fourier transform algorithm. In this paper, the feasibility and tracking accuracy of the fast Fourier transform algorithm for centroid coordinate sequence are verified by simulation results. The feasibility of fast filtering in frequency domain for two aspects of beacon optical features is analyzed, and the tracking accuracy of fast Fourier transform algorithm for centroid coordinate sequence is analyzed in the case of ideal system noise. In this paper, the feasibility and tracking accuracy of the fast Fourier transform algorithm for centroid coordinate sequence are verified by experiments. When simulating the state of link tracking in optical communication, the least square method is used to predict the effect of tracking beacon light when no correction is added in the algorithm, and the improved precision of prediction tracking is verified by adding the correction quantity. The experiment verifies the influence of the variables in the algorithm on the tracking accuracy. Through the statistical analysis of the experimental results, the new algorithm can be simplified by simplifying the related variables, which can make the expression of the algorithm more simple.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1935464