【摘要】：隨著人們對通信容量之需求的日益增高,激光通信(Lascom)因為具有信息容量大、損耗低、發(fā)散角小、抗干擾能力強(qiáng)、抗攔截能力強(qiáng)等優(yōu)點,成為解決空間信息網(wǎng)絡(luò)高速傳輸速率瓶頸的理想選擇。而非機(jī)械式的光束偏轉(zhuǎn)器,如光學(xué)相控陣,使整個Lascom系統(tǒng)的SWaP(size,weight and power-consumption)更小化。由于其具有輕便,無慣性,靈活等特點,極大地克服了機(jī)械式光束轉(zhuǎn)向的局限性。為了構(gòu)建基于光學(xué)相控陣的空間激光傳輸組網(wǎng)系統(tǒng),傳統(tǒng)的ATP(Acquisition,Tracking,Pointing)系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)日漸復(fù)雜的系統(tǒng),許多問題急需解決。其中多用戶捕獲跟蹤是其中的難題之一,故本文介紹了一種基于液晶光學(xué)相控陣(LC-OPA)的多用戶跟蹤方法,可以實現(xiàn)四個波束的分時接入、同時跟蹤。該方法包括了可以在單個探測器上區(qū)分多個波束的算法和用于計算每個用戶的主瓣位置的軌跡預(yù)測法等多個特殊算法,理論上可以快速區(qū)分、定位每個用戶的波束方向并分別進(jìn)行PID控制。接著我們利用多用戶跟蹤的方法進(jìn)行了仿真和實驗,在實驗中成功地區(qū)分出兩個波束并同時將兩個波束維持在目標(biāo)中心。然后本文針對液晶光學(xué)相控陣的色散造成的兩個問題進(jìn)行了研究。第一個問題是,根據(jù)基于LC-OPA的多用戶捕獲跟蹤總方案,不同波長的波束入射到相同類型的LC-OPA會產(chǎn)生色散效應(yīng),相控陣在被施加相同電壓序列時,它們的偏轉(zhuǎn)角度不同。對于這個問題,我們利用四分之一波片法測量出不同波長的波束的電壓-相移曲線來研究其中的規(guī)律。第二個問題是,為了對收發(fā)波束進(jìn)行隔離,兩個波束的波長通常會有所不同,而這里的波長差異使它們在相同狀態(tài)的LC-OPA下的偏轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生誤差。我們通過仿真和實驗的方法對此問題進(jìn)行了探究。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

（a） （b）圖 1- 1 ESA 的地面激光通信基站結(jié)構(gòu)圖。（a）天文臺 OGS 大樓的外部視圖；（b）OGS 建筑的垂直部分，顯示望遠(yuǎn)鏡和主持激光通信焦平面儀器的工作平臺。2014 年 11 月，歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)（European Data Relay System，EDRS）首

機(jī)載光學(xué)激光鏈路通信示意圖

美國宇航局使用激光將蒙娜麗莎的圖像發(fā)射到距離大約000 英里）的月球勘測軌道器。為了補(bǔ)償大氣干擾，實施了類似錯碼算法[17]。美國航空航天局(NASA)公布了裝有月球大氣與粉DEE)的月球激光通信演示系統(tǒng)(LLCD)在月球上工作 30 天的測試，LLCD 任務(wù)證實了 25 萬英里激光通信的實用性，并且這樣一很好。LLCD 實驗是為了證實深空寬帶通信的實用性，傳回地球到 622Mbps，上行數(shù)據(jù)也能夠達(dá)到 20Mbps。LLCD 是美國宇航學(xué)激光而不是無線電波進(jìn)行雙向太空通信的系統(tǒng)，預(yù)計未來幾年光系統(tǒng)將開始運行[18,19]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2778778