發(fā)布時(shí)間：2021-08-25 22:30

　　空間光通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高和抗干擾能量強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),逐步應(yīng)用于深空通信和大規(guī)模組網(wǎng)等領(lǐng)域。星載光通信終端通過捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)（Acquisition,Tracking and Pointing,ATP）系統(tǒng)檢測入射光束角度,控制光學(xué)天線指向,以建立穩(wěn)定的通信鏈路。為降低終端的功耗和體積,新一代ATP系統(tǒng)正在向無獨(dú)立信標(biāo)光的光束位置檢測技術(shù)演進(jìn)。此類ATP系統(tǒng)舍棄了單獨(dú)的信標(biāo)激光器,而是從信號(hào)光中分離出部分光束作為信標(biāo)光,這使得光束位置探測器接收到的光束能量降低。此外,為滿足衛(wèi)星大規(guī)模組網(wǎng)的靈活性,通信終端中收發(fā)激光束處于相同的波段并共用部分光學(xué)組件,造成部分本地出射信號(hào)光會(huì)被反射,并和接收光一起進(jìn)入光束位置探測器中。因此,如何對(duì)微弱信標(biāo)光進(jìn)行精確位置檢測是一個(gè)非常重要的問題。針對(duì)該問題,論文選用了靈敏度高,可直接輸出連續(xù)光電流信號(hào)的四象限探測器（Four-quadrant detector,QD）,從線譜信號(hào)增強(qiáng)的角度研究對(duì)強(qiáng)噪聲的抑制和對(duì)強(qiáng)干擾信號(hào)的分離。論文的主要工作如下:（1）研究了QD的檢測模型,分析了其主要噪聲分布模型。QD根據(jù)其輸出的4路光電流幅度的比值來檢測光斑位置,其... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

SPOT-4通信終端外觀

該實(shí)驗(yàn)于2002年11月啟動(dòng),實(shí)驗(yàn)終端的主要參數(shù)如表1-5所示。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是驗(yàn)證在自由空間信道中進(jìn)行相干光通信的可靠性,目標(biāo)是建立GEO-GEO、GEO-LEO以及GEO-地面站三種類型的激光通信鏈路。項(xiàng)目研發(fā)的兩個(gè)星載“激光通信終端”(Laser communication terminal,LCT),分別被美國的低軌道衛(wèi)星NFIRE(2007年4月23日升空)和德國的低軌道衛(wèi)星TerraSAR-X(于2007年6月14日升空)搭載。兩顆衛(wèi)星在2008年2月21日成功進(jìn)行了國際上首次星間相干激光通信實(shí)驗(yàn)。LCT終端的外觀如圖1-3所示。1.2.2 深空激光通信驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)(Lunar laser communication demonstration,LLCD)嘗試建立地球地面接收站與繞月飛行器之間的光通信鏈路,實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)驗(yàn)于2005年啟動(dòng),由NASA、麻省理工和林肯實(shí)驗(yàn)室合作開展。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組所研發(fā)的星載光通信終端被搭載到“月球大氣與塵埃環(huán)境探測器”(Lunar atmosphere and dust environment explorer,LADEE)上,于2013年發(fā)射升空[9]。整個(gè)項(xiàng)目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1-4。同年11月,星載通信終端捕獲到了地面發(fā)射的信標(biāo)光,并對(duì)其成功進(jìn)行了跟蹤,建立了穩(wěn)定的通信鏈路,實(shí)驗(yàn)取得了成功。之后幾次通信傳輸實(shí)驗(yàn)中,通信鏈路的最大下行速度達(dá)到了622Mbit/s,上行速度達(dá)到了20Mbit/s。相比目前地月通信中所使用的微波鏈路(上行速率僅為1~2kbit/s),該光通信鏈路的傳輸速度實(shí)現(xiàn)了重大飛躍。尤其是在實(shí)驗(yàn)中,通信終端在有薄云層、近地平線位置和較強(qiáng)太陽輻射等條件下都成功地建立了通信鏈路,并且首次實(shí)現(xiàn)了全程無誤碼的傳輸。該通信終端的具體指標(biāo)見表1-6。


本文編號(hào)：3362978