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自由空间光通信中极化码的应用研究
1
作者 邢莉娟 李卓 王卓 《光通信研究》 北大核心 2024年第3期134-139,共6页
【目的】在自由空间光(FSO)通信中,大气湍流效应会导致通信链路性能下降。【方法】文章提出了一种极化码信道编译码方案,使用蒙特卡洛算法构造了针对FSO通信中常见的Gamma⁃Gamma分布大气湍流信道的极化码。比较了文章提出的极化码编译... 【目的】在自由空间光(FSO)通信中,大气湍流效应会导致通信链路性能下降。【方法】文章提出了一种极化码信道编译码方案,使用蒙特卡洛算法构造了针对FSO通信中常见的Gamma⁃Gamma分布大气湍流信道的极化码。比较了文章提出的极化码编译码方案与未编码以及相近码长的低密度奇偶校验(LDPC)码在Gamma⁃Gamma分布大气湍流信道下的误码率(BER)。【结果】仿真结果表明,所提极化码与未编码比较时,在弱湍流强度下,当信噪比>6.7 dB时,极化码方案性能相较于未编码更优;在中湍流强度下,当信噪比>10.3 dB时,极化码方案性能相较于未编码更优;在强湍流强度下,当信噪比>11.5 dB时,极化码方案性能相较于未编码更优。所提极化码与LDPC码比较时,在弱湍流情况下,当信噪比>7.1 dB时,极化码整体性能优于LDPC码;在中湍流条件下,当信噪比>10.6 dB时,极化码整体性能优于LDPC码;在强湍流条件下,当信噪比>12 dB时,极化码整体性能优于LDPC码。此外,在码长短、码率低和译码宽度小时,文章所提出的极化码编译码方案具有更优的性能。【结论】使用所提极化码编码后,有效改善了FSO通信系统中的大气湍流效应,而且在中、高湍流强度这两种恶劣的大气湍流信道环境中,文章所提方案展现出了比LDPC码更为明显的优势。表明在FSO通信中,极化码具有良好的发展前景。 展开更多
关键词 信道编码 自由空间光通信 极化码 Gamma⁃Gamma分布
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自由空间光通信中的带符号光正交空间调制
2
作者 赵辉 刘亮 +2 位作者 韩利利 秦玉林 李俊男 《光通信研究》 北大核心 2024年第3期126-133,共8页
【目的】针对光正交空间调制(OQSM)中频谱效率较低和系统吞吐量受限的问题,文章在自由空间光通信(FSOC)中提出了一种带符号的光正交空间调制(SOQSM)方案;另外,针对OQSM性能分析时所用信道不适合所有湍流的情况,文章采取适合所有湍流强度... 【目的】针对光正交空间调制(OQSM)中频谱效率较低和系统吞吐量受限的问题,文章在自由空间光通信(FSOC)中提出了一种带符号的光正交空间调制(SOQSM)方案;另外,针对OQSM性能分析时所用信道不适合所有湍流的情况,文章采取适合所有湍流强度的Málaga信道对系统的误码性能进行分析。【方法】首先,该方案在发送端将输入的二进制比特流划分为5个部分,第1个部分用于星座符号映射,后4个部分用于激光器映射;然后,星座符号映射用于传输星座符号及其逆符号的实部和虚部;激光器映射分为同相相位与正交相位两部分,用于激活激光器的序列映射;最后,通过信道进行传输,在接收端进行信号的接收和处理。【结果】相比OQSM,SOQSM在一个传输周期内空间域额外携带了2log2 Nt比特的信息,并在符号域和空间域分别计算出平均误码率上界,最终得到SOQSM方案的平均误码率上界,其中计算平均误码率上界的方法具有较好的收敛性。该方案较大程度地提高了系统的频谱效率和传输速率,拥有较好的误码性能。【结论】蒙特卡洛仿真结果表明:在频谱效率相同时,相比光空间调制(OSM)和OQSM,SOQSM方案的误码性能更好,能在信噪比为16 dB时就达到10-6;当调制阶数相同时,SOQSM的误码性能更优,特别是在高信噪比时,仿真与理论契合度较高。在Málaga信道中弱湍流的误码性能更好;另外,不同湍流强度对SOQSM方案误码性能趋势的影响较小,但随着信噪比提高,影响会逐渐增大。因此,SOQSM相比OQSM和OSM具有更好的误码性能。 展开更多
关键词 自由空间光通信 光空间调制 频谱效率 误码性能
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自由空间光通信中被动调制研究进展 被引量：1
3
作者 李晓鹏 魏梦霞 +1 位作者 祝战科 柯熙政 《光通信研究》 北大核心 2024年第3期153-161,共9页
【目的】传统的自由空间光(FSO)通信需要参与通信的两端同时安装激光发射系统、激光接收系统和捕获、追踪和瞄准系统,使得系统的重量、体积、功耗、设备复杂程度和技术难度被迫提升,限制了FSO通信的发展。而利用非对称空间激光通信链路... 【目的】传统的自由空间光(FSO)通信需要参与通信的两端同时安装激光发射系统、激光接收系统和捕获、追踪和瞄准系统,使得系统的重量、体积、功耗、设备复杂程度和技术难度被迫提升,限制了FSO通信的发展。而利用非对称空间激光通信链路构建的被动调制技术,能够实现通信端体积小、重量轻和功耗低的设计,为自由空间激光通信技术在中小型场景中的应用提供了便利。【方法】文章对被动调制的原理及其调制形式进行了阐述,介绍了逆向调制系统的组成和逆向调制器(MRR)的工作原理,对常见MRR如角反射器MRR和“猫眼”MRR进行了分析,并对波长的选择以及光学接收器口径的大小进行了探讨。【结果】总结了被动调制的不同实现类型和特点,概括了其在FSO通信中的应用,展望了该技术未来的发展方向和前景。【结论】被动调制在未来可沿着高速率、焦平面像素化、双向通信和相干检测等方向发展并且有较大的发展空间。 展开更多
关键词 自由空间光通信 被动调制 逆向调制器 猫眼效应
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双通道加密自由空间光通信系统
4
作者 王国庆 闵锐 +4 位作者 李兴泉 张海平 赵方 邵理阳 沈平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期39-48,共10页
本文提出了一种基于压缩感知和倾斜光纤光栅的双通道加密自由空间光通信系统,不仅可以大量减少数据采集量,还可以对自由空间传输的数据进行加密,提高了系统的安全性。此外,我们的方案可以采用低带宽和低成本的光电探测器和模数转换器,... 本文提出了一种基于压缩感知和倾斜光纤光栅的双通道加密自由空间光通信系统,不仅可以大量减少数据采集量,还可以对自由空间传输的数据进行加密,提高了系统的安全性。此外,我们的方案可以采用低带宽和低成本的光电探测器和模数转换器,降低了数据采集量和数据通信的成本。同时,本方案采用了一种倾斜角度为45°的倾斜光纤光栅同时作为空间光发射器、空间光侧面衍射器件和偏振敏感器件,加强了系统的集成度,降低了系统体积,同时提高了系统的能量利用效率。经实验表明,利用频率为1 GHz和3 GHz的正弦射频信号进行3.9 m的数据传输,在时域和频域的数据压缩比为16%和8%。 展开更多
关键词 衍射光栅 自由空间光通信 调制 光学安全和加密
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机器学习的时变环境下自由空间光通信系统信道建模研究 被引量：1
5
作者 周书兴 唐露新 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期172-176,共5页
在时变环境下,传统模型只去除了部分通信串扰,传输损耗大,为此提出机器学习的时变环境下自由空间光通信系统信道建模方法。采用直方图统计法统计数据集的峰值、选择通信最短路径,遗传算法得到信道最佳参数,机器学习根据最佳参数计算通... 在时变环境下,传统模型只去除了部分通信串扰,传输损耗大,为此提出机器学习的时变环境下自由空间光通信系统信道建模方法。采用直方图统计法统计数据集的峰值、选择通信最短路径,遗传算法得到信道最佳参数,机器学习根据最佳参数计算通信阻抗,获得电容和电导值,对权值进行调整去除通信串扰,根据信道规模特性将天线域转换为波束域,搭建时变环境下自由空间光通信信道。仿真实验结果表明,本模型的传输损耗平均达到148 dB,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 机器学习 时变环境 自由空间光通信 传输损耗
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基于DDLS508光学数据传感器与PLC的空间光通信系统设计 被引量：1
6
作者 曹红星 胡丰怀 丁军华 《自动化与仪表》 2024年第3期97-102,共6页
为了解决航空航天等军事领域内车间生产设备物流通信系统安全保密需求,该文提出一种基于DDLS508光学数据传感器与PLC的空间光通信系统设计方法。首先讲述空间光通信应用于车间物流系统需求及空间光通信概述、链路结构与工作流程;然后重... 为了解决航空航天等军事领域内车间生产设备物流通信系统安全保密需求,该文提出一种基于DDLS508光学数据传感器与PLC的空间光通信系统设计方法。首先讲述空间光通信应用于车间物流系统需求及空间光通信概述、链路结构与工作流程;然后重点提出光学数据传感器、控制器等硬件选型和工作原理,并采用博途TIA软件对西门子S7-1200系列PLC进行数据通信程序设计与触摸屏画面组态;最后通过一系列光通信数据交互测试试验及触摸屏光数据交互信号动态监控试验,验证该设计可以实现航空航天等军事领域内物流通信系统安全性、保密性、高效性需求,具有较高推广应用价值。 展开更多
关键词 光学数据传感器 空间光通信 PLC 数据交互 物流通信
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空间光通信视音频同步无线传输关键技术研究
7
作者 吴源源 《电声技术》 2024年第10期151-153,共3页
针对空间光通信系统在复杂环境下易出现视音频信号不同步问题,研究一种空间光通信视音频同步无线传输(Spatial Optical Communication Audio-Visual Synchronous Wireless Transmission,SOC-AVSWT)方法。该方法通过高精度时钟同步、高... 针对空间光通信系统在复杂环境下易出现视音频信号不同步问题,研究一种空间光通信视音频同步无线传输(Spatial Optical Communication Audio-Visual Synchronous Wireless Transmission,SOC-AVSWT)方法。该方法通过高精度时钟同步、高速光调制解调、自适应光学波前矫正等关键技术,实现视音频信号的无线同步传输。实验结果表明,在不同大气湍流强度下,SOC-AVSWT方法均表现出良好的性能,误码率最低可达1×10^(-9),时间同步误差控制在纳秒级别。 展开更多
关键词 空间光通信 视音频同步 自适应光学
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空间光通信接收器孔径平均函数的二维映射计算方法
8
作者 杨昌旗 《光通信技术》 北大核心 2024年第5期8-13,共6页
针对现有研究中缺乏计算具有任意形状光学接收器孔径平均函数方法的问题,提出了一种新颖的二维映射方法。首先,将接收器的数学形状映射为一个二维矩阵,并基于该矩阵构建基准孔径、位移孔径,并确定位移范围。然后,通过逐步移动位移孔径... 针对现有研究中缺乏计算具有任意形状光学接收器孔径平均函数方法的问题,提出了一种新颖的二维映射方法。首先,将接收器的数学形状映射为一个二维矩阵,并基于该矩阵构建基准孔径、位移孔径,并确定位移范围。然后,通过逐步移动位移孔径获得一系列可变的位移矩阵。随后,通过计算位移矩阵和基准矩阵之间的相同元素,得到不同质心间距矢量下的孔径重叠面积,从而精确地求得接收器孔径平均函数。最后,以计算卡塞格林望远镜的孔径平均函数为例,将其映射为300×300的矩阵,并与理论计算结果进行了比较。对比结果表明,该方法在计算孔径平均函数时具有极小的误差,验证了所提方法的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 大气传播 孔径平均 闪烁 光学接收器 自由空间光通信
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基于卷积-轮廓恒星图像算法的自由空间光通信系统调制方法
9
作者 张平 唐大钧 +2 位作者 杨辉 胡全清 曾义 《电子设计工程》 2024年第24期181-186,共6页
针对现有信号调制技术存在计算复杂、操作不便等缺点,该文提出了一种基于卷积-轮廓恒星图像算法的信号调制方法。传统轮廓恒星图像算法未能考虑单个样本点与全局样本点联系的缺陷,所提算法对其进行了增强;为解决增强后的方法计算量过大... 针对现有信号调制技术存在计算复杂、操作不便等缺点,该文提出了一种基于卷积-轮廓恒星图像算法的信号调制方法。传统轮廓恒星图像算法未能考虑单个样本点与全局样本点联系的缺陷,所提算法对其进行了增强;为解决增强后的方法计算量过大,引入了卷积运算和正交振幅调制方法。相关实验结果表明,所提方法在信号符长度为14000 bit时和图片分辨率大小为600 px×600 px时所需的运行时间分别为19 s和24 s,综合性能优于对比算法。因此,所提方法能够满足对自由空间光通信系统的信号调制性能需求。 展开更多
关键词 卷积-轮廓恒星图像算法 自由空间光通信 调制 数据转换 深度学习
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空间光通信网络技术的研究进展及架构体系 被引量：16
10
作者 吴应明 刘兴 +3 位作者 罗广军 何晓垒 蒋相 邱仁和 《光通信技术》 北大核心 2017年第11期46-49,共4页
通过调研国内外空间光通信网络技术的发展现状,重点介绍了TSAT、THOR、ORCLE、ORCA、FOENEX、ALCOS、LCRD、EDRS等计划,提出了一种基于天基卫星组网、平流层飞行器组网、空基组网等子网络组成的空间光通信网络体系架构。
关键词 空间光通信网络技术 空间光通信网络架构体系 天基卫星组网 平流层飞行器组网
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自由空间光通信光学天线系统设计
11
作者 陈志康 陈姝君 +2 位作者 吴骏一 包祖超 魏恒杰 《无线互联科技》 2024年第8期1-4,11,共5页
文章专注于光学天线发射系统的理论研究与实际设计,通过缩放法来计算光学系统的初始结构。选择卡塞格伦系统作为研究对象,该系统由一个抛物面主镜和一个双曲面副镜构成。通过使用Zemax软件进行模拟,文章构建了一款卡塞格伦发射系统,其... 文章专注于光学天线发射系统的理论研究与实际设计,通过缩放法来计算光学系统的初始结构。选择卡塞格伦系统作为研究对象,该系统由一个抛物面主镜和一个双曲面副镜构成。通过使用Zemax软件进行模拟,文章构建了一款卡塞格伦发射系统,其特点为体积小型化且像质优良。通过对系统结构进行优化,使得光斑弥散值为2.157μm,波前差为0.0166个波长,像质优良。模拟结果显示,该系统在5 km的距离上,发射功率可达174 MW,发射效率达到了87%。文章不仅提供了一种有效的光学天线设计方法,还对光学天线的实际应用有一定的指导意义。 展开更多
关键词 仪器科学与技术 自由空间光通信 光学天线技术 卡塞格伦天线结构 缩放法
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混沌空间光通信研究进展 被引量：2
12
作者 王超 董怡泽 +4 位作者 王卉婷 高冀 田志新 高建威 江宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期190-199,共10页
随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通... 随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 混沌空间光通信 自由空间光通信 大气湍流 跟瞄 混沌空间同步
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级联RS码的自由空间光通信正交频分复用系统性能分析 被引量：1
13
作者 赵黎 佘彬华 《西安工业大学学报》 CAS 2013年第12期1009-1012,1018,共5页
为了有效抵御大气散射效应和提高频谱利用率，提出了自由空间光通信正交频分复用系统．由于大气信道的不稳定性，该系统在传输过程中导致误码率很高．将里德-所罗门码引入自由空间光通信正交频分复用系统中，对其进行了半实物仿真，仿... 为了有效抵御大气散射效应和提高频谱利用率，提出了自由空间光通信正交频分复用系统．由于大气信道的不稳定性，该系统在传输过程中导致误码率很高．将里德-所罗门码引入自由空间光通信正交频分复用系统中，对其进行了半实物仿真，仿真结果表明：当误码率为10^-2时，正交频分复用较开关键控性能优越4dB；在广延雨、平流雾、沙尘天等不同的天气条件下，当误码率为10^-5时，里德-所罗门（255，223）信道编码较未编码性能优越4～5dB．正交频分复用系统和里德-所罗门码的技术能降低系统的误码率． 展开更多
关键词 自由空间光通信 正交频分复用 自由空间光通信正交频分复用 里德-所罗门码
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自由空间光通信ATP系统中精瞄偏转镜的设计 被引量：19
14
作者 邵兵 孙立宁 +2 位作者 曲东升 王建国 秦昌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期43-47,共5页
二维精瞄偏转镜是自由空间光通信中捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的关键组成部分,对偏转镜进行了机构设计和有限元模态分析,偏转镜采用压电陶瓷驱动器驱动,采用柔性铰链传动。研制了集驱动、检测、主控模块为一体的数字式精密定位控制器,... 二维精瞄偏转镜是自由空间光通信中捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的关键组成部分,对偏转镜进行了机构设计和有限元模态分析,偏转镜采用压电陶瓷驱动器驱动,采用柔性铰链传动。研制了集驱动、检测、主控模块为一体的数字式精密定位控制器,在实验室构建了两套测试系统,对偏转镜的频率和静态性能进行了测试,并着重介绍了频率的两种测量方法及其优缺点分析。仿真和测试结果表明,偏转镜的频率约为1.5 kHz,转角范围约为±2 mrad,精度约为1μrad,分辨率约为0.1μrad。 展开更多
关键词 自由空间光通信 捕获 跟踪 瞄准系统 精瞄偏转镜
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线性扩张状态观测器的改进及在空间光通信粗跟踪的应用 被引量：17
15
作者 顾健 艾勇 +3 位作者 单欣 王整 刘敏 熊准 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期253-260,共8页
针对传统自抗扰控制器的扰动补偿效果随着扰动频率增加迅速下降的问题,提出了一种基于改进的线性扩张状态观测器的自抗扰控制方法。该方法首先对粗跟踪进行系统分析、简化及辨识;然后对线性扩张状态观测器的观测原理进行详细推导与论证... 针对传统自抗扰控制器的扰动补偿效果随着扰动频率增加迅速下降的问题,提出了一种基于改进的线性扩张状态观测器的自抗扰控制方法。该方法首先对粗跟踪进行系统分析、简化及辨识;然后对线性扩张状态观测器的观测原理进行详细推导与论证,从理论上指出其不足,提出了一种改进的线性扩张状态观测器;最后将改进的算法与PID调节器相结合,实现了粗跟踪的自抗扰控制。实验结果表明：针对幅度在1°、频率在0.5-2.5 Hz间的外部位置扰动,传统的自抗扰控制器随着扰动频率的增加,扰动隔离度下降非常明显,2 Hz时的提升程度仅为0.5 Hz处的9.5%;而采用改进的算法使扰动隔离度至少提高了4.146 d B,且随着扰动频率的增加,扰动隔离度的提升非常稳定,2.5 Hz时的提升程度与0.5 Hz处几乎一致;此外,该方法有较好的鲁棒性,允许被控对象在20%的范围内变化。理论分析、仿真分析、物理实验均证明该方法的有效性,对类似的光电跟踪系统有一定的参考价值。 展开更多
关键词 空间光通信 粗跟踪 自抗扰控制器 扩张状态观测器
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空间光通信中的精密跟踪瞄准技术 被引量：20
16
作者 谢木军 马佳光 +1 位作者 傅承毓 袁家虎 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第1期13-16,共4页
描述了空间光通信中的捕获、跟踪与瞄准 ( ATP)系统的概念、作用。详细介绍了它的组成和工作原理。简要叙述了实现这样一个 ATP系统所需要解决的主要技术问题和难点。
关键词 空间光通信 捕获 跟踪 瞄准技术 精密跟踪
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全双工逆向调制回复空间光通信系统性能评价 被引量：16
17
作者 张鹏 王天枢 +5 位作者 杨国伟 贾青松 马万卓 张立中 佟首峰 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2506-2510,共5页
基于逆向调制反射器(MRR)的空间光通信系统因其结构紧凑、可免去链路一端的捕跟(APT)系统、功耗低等优点,是空间光通信系统研究热点之一。提出采用双波长激光发射实现全双工逆向调制回复空间光通信结构,并基于该结构对强度调制解调模式... 基于逆向调制反射器(MRR)的空间光通信系统因其结构紧凑、可免去链路一端的捕跟(APT)系统、功耗低等优点,是空间光通信系统研究热点之一。提出采用双波长激光发射实现全双工逆向调制回复空间光通信结构,并基于该结构对强度调制解调模式,通信距离为300 km,通信速率为1 GHz下的地面站对近地小卫星全双工通信链路进行了链路计算及通信误码率的分析。当MRR端口径为0.1 m时,通信链路余量大于5 d B,通信误码率优于10-15,满足通信链路的要求。并进一步分析了仿真结果存在的缺陷。结果表明所提出的空间光通信结构在小卫星对地面站全双工激光通信是可行的,是未来空间光通信系统发展趋势之一。 展开更多
关键词 空间光通信 逆向调制回复器 全双工
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空间光通信精跟踪系统的模糊自抗扰控制 被引量：19
18
作者 崔宁 陈兴林 +2 位作者 曹开锐 于志亮 徐川川 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1394-1400,共7页
针对输入光束抖动及卫星本体微振动对空间光通信系统跟踪精度的影响,设计了模糊自抗扰控制器,提出了对精跟踪系统进行控制的方法。首先,建立了精跟踪系统模型,对系统内外扰动进行分析,并模拟了卫星振动信号。针对系统自身所受的扰动及... 针对输入光束抖动及卫星本体微振动对空间光通信系统跟踪精度的影响,设计了模糊自抗扰控制器,提出了对精跟踪系统进行控制的方法。首先,建立了精跟踪系统模型,对系统内外扰动进行分析,并模拟了卫星振动信号。针对系统自身所受的扰动及输入光信号的不确定性,设计了模糊自抗扰控制器。提出的控制方法通过扩张状态观测器观测卫星本体振动及系统未建模动态,应用微分跟踪器提高系统动态响应性能,并用模糊控制原理改进了非线性状态误差反馈控制律,使其可以自适应调整比例和微分增益。最后进行了实验分析,结果表明:与PID控制方法相比,模糊自抗扰控制方法在不同频率及幅值的输入信号下均能提高系统跟踪精度,跟踪精度可以达到±8μrad,跟踪误差减小了50%左右。该方法基本满足空间光通信精跟踪系统对跟踪速度、跟踪精度及抗干扰能力的要求。 展开更多
关键词 空间光通信 精跟踪 模糊自抗扰 卫星振动
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Gamma-gamma大气湍流下自由空间光通信的性能 被引量：28
19
作者 韩立强 王祁 信太克归 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1318-1322,共5页
自由空间光通信在各种应用中得到了广泛关注,但大气湍流效应导致系统链路性能恶化。假设大气湍流信道是无记忆平稳遍历并且为加性高斯白噪声(AWGN),自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接检测(ID/DD),研究了gamma-gamma大气... 自由空间光通信在各种应用中得到了广泛关注,但大气湍流效应导致系统链路性能恶化。假设大气湍流信道是无记忆平稳遍历并且为加性高斯白噪声(AWGN),自由空间光通信系统采用开关键控(OOK)强度调制直接检测(ID/DD),研究了gamma-gamma大气湍流信道下自由空间光通信的性能。利用Meijer G函数推导出了自由空间光通信的性能指标平均误码率的闭合表达式,简化了中断概率和平均信道容量的闭合表达式。在不同大气湍流强度下,根据平均误码率、中断概率、平均容量的闭合表达式分别给出了几个数值仿真实例,分析了大气折射率结构常数、传输距离、信噪比与自由空间光通信系统性能的关系。 展开更多
关键词 自由空间光通信 误码率 中断概率 平均容量 gamma-gamma分布
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空间光通信光纤耦合效率及补偿分析 被引量：10
20
作者 熊准 艾勇 +4 位作者 单欣 陈晶 陈二虎 赵恒 武云云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2510-2514,共5页
受大气湍流影响,空间光通信系统中接收光至单模光纤耦合效率降低,根据弱湍流理论,推导了Kolmogorov湍流信道情况下准直高斯光束至单模光纤平均耦合效率表达式,仿真了1 km传输距离下不同接收孔径下平均耦合效率与湍流强度的关系,结果表明... 受大气湍流影响,空间光通信系统中接收光至单模光纤耦合效率降低,根据弱湍流理论,推导了Kolmogorov湍流信道情况下准直高斯光束至单模光纤平均耦合效率表达式,仿真了1 km传输距离下不同接收孔径下平均耦合效率与湍流强度的关系,结果表明:当大气折射率结构常数达到10-12时,耦合效率降到0.1以下,且耦合效率随接收孔径增大而降低。采用37单元自适应光学系统(AO)进行补偿实验,对畸变波前进行重构再利用反射变形镜进行修正的方法,对比不同AO状态下波面图质量及远场长曝光成像及质心位置漂移,发现AO进行低阶像差校正后,波面峰-谷值及标准差减小、斯特列尔比(SR)及耦合效率增加,进行高阶校正后情况进一步改善。 展开更多
关键词 光纤耦合效率 空间光通信 大气湍流 自适应光学
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