本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星光通信中基于FPGA的光束精瞄控制算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與微波通信技術(shù)相比,衛(wèi)星光通信技術(shù)具有在容量、抗干擾性能等方面的顯著優(yōu)勢。隨著在軌試驗的一次次成功,替代微波通信技術(shù)并實現(xiàn)衛(wèi)星光通信商業(yè)化可謂是指日可待。近些年,國內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)對衛(wèi)星光通信技術(shù)的研究從未止步,產(chǎn)生了眾多的研究成果。不論是星地激光通信或是星間激光通信,激光光束都需要在空氣介質(zhì)中傳遞相當(dāng)長的一段距離。但是因為大氣湍流影響激光束的傳遞效果,致使激光束發(fā)生閃爍、畸變等湍流效應(yīng),嚴(yán)重影響終端接收到的光斑信息,也就進(jìn)一步影響了通信性能。因此,尋找一種適合系統(tǒng)工作的光束精瞄控制算法,實現(xiàn)對經(jīng)大氣湍流后的光斑圖像產(chǎn)生更好的分割效果,提高定位精度,并且達(dá)到較好的補(bǔ)償控制效果。光束精瞄控制算法按流程上的先后可以分為圖像處理算法與數(shù)字控制算法。模擬控制器反應(yīng)迅速,工作穩(wěn)定。然而,由于光通信系統(tǒng)工作的環(huán)境特性,對于器件的選擇與更換有著及其復(fù)雜的篩選過程。一旦系統(tǒng)需要進(jìn)行參數(shù)方面的調(diào)整或器件的更換,往往需要很長一段時間才可以準(zhǔn)備就緒,拉長了設(shè)計時間,對于器件的過度依賴增加了不確定性。隨著微型處理器的不斷發(fā)展,數(shù)字控制算法的優(yōu)點足以讓我們積極實現(xiàn)。數(shù)字控制算法較于模擬控制器擁有更強(qiáng)的靈活性,但是若想提升控制效果,對圖像處理算法的研究亦必不可少。數(shù)字控制算法對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制效果也大大影響著圖像處理算法的運行環(huán)境,進(jìn)而影響運算效果。因此,完成光束精瞄控制算法對提高控制精度意義重大。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星光通信技術(shù) 自適應(yīng)閾值算法 數(shù)字控制算法
【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
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題研究的意義8
• 1.2 國內(nèi)外衛(wèi)星光通信的研究進(jìn)展8-10
• 1.2.1 國外衛(wèi)星光通信的研究進(jìn)展9-10
• 1.2.2 國內(nèi)衛(wèi)星光通信的研究進(jìn)展10
• 1.3 衛(wèi)星光通信圖像處理算法的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.4 衛(wèi)星光通信精瞄控制算法的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 改進(jìn)的自適應(yīng)閾值算法的理論研究與MATLAB仿真13-29
• 2.1 引言13
• 2.2 改進(jìn)的自適應(yīng)閾值算法13-22
• 2.3 自適應(yīng)閾值算法MATLAB仿真與驗證22-28
• 2.3.1 最大類間方差法算法流程圖22-23
• 2.3.2 改進(jìn)自適應(yīng)閾值算法流程圖23-24
• 2.3.3 固定閾值法、最大類間方差法和改進(jìn)自適應(yīng)閾值算法效果比較24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 數(shù)字比例積分微分控制算法的理論研究29-36
• 3.1 引言29
• 3.2 控制系統(tǒng)29-31
• 3.2.1 開環(huán)控制系統(tǒng)30
• 3.2.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)30-31
• 3.3 數(shù)字控制算法31-35
• 3.3.1 控制原理31-32
• 3.3.2 模擬比例積分微分控制32-33
• 3.3.3 數(shù)字比例積分微分控制33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 自適應(yīng)閾值算法的FPGA實現(xiàn)36-50
• 4.1 引言36-37
• 4.2 工作環(huán)境37
• 4.3 算法流程圖37-39
• 4.4 各模塊的實現(xiàn)分析39-47
• 4.4.1 圖像信息讀入模塊39-42
• 4.4.2 排序模塊42-44
• 4.4.3 二值化模塊44-45
• 4.4.4 質(zhì)心計算模塊45-47
• 4.5 實驗測試47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-50
• 第5章 數(shù)字比例積分微分算法的FPGA實現(xiàn)50-62
• 5.1 引言50
• 5.2 工作環(huán)境50-52
• 5.3 算法流程圖52-53
• 5.4 各模塊的實現(xiàn)分析53-59
• 5.4.1 SPI接收期望值模塊53-54
• 5.4.2 ADC模塊54-57
• 5.4.3 算法模塊57-58
• 5.4.4 DAC模塊58-59
• 5.5 實驗測試59-61
• 5.6 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附錄一68-75
• 附錄二75-85

  本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星光通信中基于FPGA的光束精瞄控制算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：429295