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《光無線通信伺服跟蹤技術(shù)研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要光無線通信以其帶寬高、保密性好、成本低、部署快捷等優(yōu)點，在許多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。而空間光束的捕獲、對準、跟蹤技術(shù)是光無線通信系統(tǒng)設(shè)計和研制的核心，同時也是技術(shù)實現(xiàn)上的難點。本文首先對光無線通信的技術(shù)特點和優(yōu)勢進行了分析，并對其應(yīng)用領(lǐng)域進行了闡述。然后介紹了光無線通信系統(tǒng)及APT系統(tǒng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢、以及各子系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，對APT系統(tǒng)中的捕獲技術(shù)、跟蹤技術(shù)和精控制系統(tǒng)進行深入的研究。根據(jù)大氣湍流的經(jīng)典柯爾莫哥洛夫理論，分析近地湍流的特性，說明了APT系統(tǒng)對于光無線通信的意義，隨后討論典型的星間光無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。星間光無線通信系統(tǒng)
2、的結(jié)構(gòu)雖然有著較高的系統(tǒng)性能，但是其技術(shù)成本較高，阻礙它的推廣應(yīng)用。為提高近地光無線通信系統(tǒng)的可靠性，本文結(jié)合實際情況提出一種簡潔的伺服跟蹤方案。在本APT系統(tǒng)中使用數(shù)字信號處理器(DSP)作為核心控制器件，并搭建硬件控制平臺。該平臺實現(xiàn)對執(zhí)行電機的控制、光強的探測、信號的調(diào)理和數(shù)據(jù)的采集工作。軟件部分給出基本的控制流程和信號處理流程，實現(xiàn)對通信目標的搜索、對準、跟蹤的基本功能。在程序中內(nèi)置了一種比較實用的響應(yīng)和控制機制，使得DSP的程序和參數(shù)可以由上位機進行控制和更新。最后在此實驗平臺上進行連續(xù)觀測，將觀測結(jié)果和未使用該回路的系統(tǒng)進行比較，進一步驗證此方案的可
3、行性。關(guān)鍵詞：光無線通信大氣湍流APT數(shù)字信號處理IABSTRACTOpticalwirelesscommunication(FSO)technologyisappliedinmanyfieldsowingtoitsdistinctcharacteristics,suchaswidebandwidth,highsecrecycapability,lowcostandflexibleinstallation.Acquisition,PointingandTracking(APT)technologyisthekeytechnologyofdesignand
4、studyintheopticalwirelesscommunicationsystem,howeveritisdifficulttoimplement.InthispaperthecharacteristicsandtheadvantagesofFSOareanalyzedandthefieldsofitsapplicationaredescribedfirstly.Thentheconceptions,thekeytechnologies,thesubsystems,thestatusandthetendencyofFSOandAPTareintroduce
5、d.Theacquisition，trackingandprecisecontroltechnologyoftheAPTsystemaredeeplystudied.BasedontheatmosphericturbulencetheoryofA.N.Kolomogrov,thecharactersoftheturbulenceareanalyzed,thesignificanceoftheAPTintheopticalwirelesscommunicationsystemisexplained,andthetypicalstructureofthesystem
6、isdiscussed.Theprecisionoftheopticalwirelesscommunicationsystembetweensatellitesveryhigh,butitscostistoohighwhichpreventsthepopularizationofthetechnology.Inordertoincreasethedependabilityoftheground-basedFSOsystem,aterseschemeoftrackingservoisproposed.IntheAPTsystem,thedigitalsignalp
7、rocess(DSP)isusedasthecontrolprocessor,andtherelatedhardwareplatformissetupforcontrollingtheperiphericdevices.Thecontrolofthestepmotor,thedetectionofthelightpower,themodulationofthesignalandthecollectionoftheanalogsignalsarerealized.Inthesoftware,thebasiccontrolflowandtheprocessofthe
8、signalareint
