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基于QD激光通信光斑位置检测技术研究

作　者: 张智
导　师: 宋路
学　校: 长春理工大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: APT 光斑检测四象限探测器大气湍流 AD采样
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

大气激光通信是以光波作为载波在大气进行数据传输的一种通信方式,具有传输容量大、抗电磁干扰能力强、保密性好的特点,大气激光通信在通信领域具有广泛的应用前景。瞄准、捕获、跟踪(APT)技术是大气激光通信系统保证链路可靠通信的关键技术,光斑位置检测单元是APT系统的重要组成部分。由于激光在大气信道中传输路径长,容易受到大气散射、大气湍流的干扰,影响激光通信光斑检测的精度,降低了系统的通信质量。因此,需要在大气信道中,建立一种高效、可靠的光斑捕捉、对准、跟踪系统。光斑检测技术是进行有效通信的前提,本文研究了一种基于四象限探测器的光斑检测系统,进行了总体方案设计,硬件设计和软件设计。硬件系统包括探测器单元、信号预处理单元、数据采集和传输单元以及上位机监视单元,系统优化了前置放大电路、AD采样电路；软件包括四象限位置解算、数据采样、程序编写,并对影响光斑位置检测因素做出了详细的仿真分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章绪论  7-13
  1.1 引言  7
  1.2 无线光通信概述  7-10
  1.3 无线光通信国内外发展现状  10-12
  1.4 本文主要研究内容及工作安排  12-13
第二章无线激光通信APT系统概述  13-21
  2.1 无线激光通信系统APT基本概念  13
  2.2 APT捕获跟踪对准分系统  13-15
  2.3 无线激光通信系统工作流程  15-17
  2.4 无线激光通信系统参数优化选取  17-21
第三章光斑位置检测系统组成与原理分析  21-46
  3.1 光斑位置检测总体设计  21
  3.2 常用光斑检测探测器比较  21-24
  3.3 四象限探测器原理  24
  3.4 四象限探测器解算算法  24-28
  3.5 基于QD光斑位置检测系统组成  28
  3.6 四象限探测器的选取  28-31
  3.7 信号预处理电路的设计  31-40
  3.8 AD转换模块设计  40-43
  3.9 处理器的选择  43-46
第四章系统软件设计及仿真分析  46-51
  4.1 数据采集和传输单元软件设计  46
  4.2 数字信号处理模块软件设计  46-51
第五章 QD光斑检测系统影响因素分析  51-57
  5.1 光斑检测精度影响因素分析  51-56
  5.2 光斑检测速度影响因素研究  56-57
第六章全文总结  57-60
  6.1 光斑检测系统外场试验  57-59
  6.2 光斑位置检测系统设计总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61

基于QD激光通信光斑位置检测技术研究

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