学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

卫星光通信中基于强度探测的自适应光学控制系统研究

作　者: 郭磊
导　师: 于思源
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: 卫星光通信自适应光学 LabVIEW 相位恢复液晶空间光调制器
分类号: TN927.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 93次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

卫星光通信以其通信速率高、通信容量大、防截获能力和抗干扰能力强、体积小、重量轻和低功耗等优点,在卫星通信、本地宽带接入和军事通信领域具有极大的应用价值和发展潜力。为了解决通信过程中大气湍流对通信质量影响的问题,自适应光学技术被引入通信系统。经过研究人们发现,常规自适应光学技术对于解决上行链路、下行链路中的畸变问题可以取得一定效果,但是在水平链路,由于大气强湍流的影响,自适应光学计算的补偿效果会严重下降。本文采用CCD作为探测器,相位恢复GS算法作为控制算法,液晶空间光调制器作为校正器建立了基于强度探测的自适应光学系统。与目前常规自适应光学系统普遍使用的变形镜相比,液晶空间光调制器具有空间分辨率高、成本低、可靠性好、体积小、低能耗、易于控制等优点,而且由于系统通过相位恢复算法直接将测得的光强分布转化为相位分布,无需对波前进行探测,故非常适用于闪烁问题较为严重的大气光通信等应用领域。为了实现对系统的控制,本文利用图形化编程语言LabVIEW开发了控制系统。在掌握LabVIEW语言的语法以及设计流程后,完成了基于强度探测的自适应光学控制系统设计。根据系统各部分功能的不同将系统分为图像采集模块,GS算法运算模块,算法控制模块以及控制信号输出模块。其中图像采集模块控制CCD探测器采集图像,图像转换成二维矩阵后送至GS算法运算模块,算法控制模块控制算法的迭代次数,控制信号输出模块计算出液晶空间光调制器的控制量后输出。最后,为了精确控制液晶空间光调制器,对其相位调制特性进行测试,并通过实验研究了系统在简单畸变条件下迭代初值相同、迭代次数不同,和迭代次数相同、迭代初值不同时系统对畸变的校正能力,以及对复杂畸变的校正能力。本文建立了一种基于强度探测的自适应光学系统,并在LabVIEW平台完成了系统的设计和开发,为系统在光通信中的应用提供了一定的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 课题的目的和意义  10
  1.3 自适应光学国内外研究概况及进展  10-13
    1.3.1 国外研究现状  11-12
    1.3.2 国内研究现状  12-13
  1.4 本论文的主要内容  13-14
第2章基于强度探测的自适应光学系统设计  14-23
  2.1 引言  14
  2.2 系统的结构和原理  14-15
  2.3 系统的硬件平台及接口  15-20
    2.3.1 CCD 探测器  15-16
    2.3.2 图像采集卡  16
    2.3.3 液晶空间光调制器  16-20
    2.3.4 PC 机  20
  2.4 控制算法的选择  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章基于LabVIEW 的控制系统设计  23-39
  3.1 引言  23
  3.2 LabVIEW 的简介  23-26
  3.3 控制系统总体设计  26-37
    3.3.1 图像采集模块  27-32
    3.3.2 GS 算法运算模块  32-34
    3.3.3 算法的控制模块  34-37
    3.3.4 控制信号输出模块  37
  3.4 本章小结  37-39
第4章自适应光学系统校正能力实验研究  39-53
  4.1 引言  39
  4.2 液晶空间光调制器的相位调制特性测试  39-44
  4.3 系统波前校正能力的实验研究  44-51
  4.4 本章小结  51-53
结论  53-54
参考文献  54-58
致谢  58

卫星光通信中基于强度探测的自适应光学控制系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文