發(fā)布時間：2021-08-25 22:30

　　空間光通信技術具有數(shù)據(jù)傳輸速率高和抗干擾能量強等優(yōu)點,逐步應用于深空通信和大規(guī)模組網等領域。星載光通信終端通過捕獲、跟蹤、瞄準（Acquisition,Tracking and Pointing,ATP）系統(tǒng)檢測入射光束角度,控制光學天線指向,以建立穩(wěn)定的通信鏈路。為降低終端的功耗和體積,新一代ATP系統(tǒng)正在向無獨立信標光的光束位置檢測技術演進。此類ATP系統(tǒng)舍棄了單獨的信標激光器,而是從信號光中分離出部分光束作為信標光,這使得光束位置探測器接收到的光束能量降低。此外,為滿足衛(wèi)星大規(guī)模組網的靈活性,通信終端中收發(fā)激光束處于相同的波段并共用部分光學組件,造成部分本地出射信號光會被反射,并和接收光一起進入光束位置探測器中。因此,如何對微弱信標光進行精確位置檢測是一個非常重要的問題。針對該問題,論文選用了靈敏度高,可直接輸出連續(xù)光電流信號的四象限探測器（Four-quadrant detector,QD）,從線譜信號增強的角度研究對強噪聲的抑制和對強干擾信號的分離。論文的主要工作如下:（1）研究了QD的檢測模型,分析了其主要噪聲分布模型。QD根據(jù)其輸出的4路光電流幅度的比值來檢測光斑位置,其... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

SPOT-4通信終端外觀

該實驗于2002年11月啟動,實驗終端的主要參數(shù)如表1-5所示。實驗任務是驗證在自由空間信道中進行相干光通信的可靠性,目標是建立GEO-GEO、GEO-LEO以及GEO-地面站三種類型的激光通信鏈路。項目研發(fā)的兩個星載“激光通信終端”(Laser communication terminal,LCT),分別被美國的低軌道衛(wèi)星NFIRE(2007年4月23日升空)和德國的低軌道衛(wèi)星TerraSAR-X(于2007年6月14日升空)搭載。兩顆衛(wèi)星在2008年2月21日成功進行了國際上首次星間相干激光通信實驗。LCT終端的外觀如圖1-3所示。1.2.2 深空激光通信驗證實驗

該實驗(Lunar laser communication demonstration,LLCD)嘗試建立地球地面接收站與繞月飛行器之間的光通信鏈路,實現(xiàn)超遠距離的高速數(shù)據(jù)傳輸。實驗于2005年啟動,由NASA、麻省理工和林肯實驗室合作開展。實驗項目組所研發(fā)的星載光通信終端被搭載到“月球大氣與塵埃環(huán)境探測器”(Lunar atmosphere and dust environment explorer,LADEE)上,于2013年發(fā)射升空[9]。整個項目系統(tǒng)結構見圖1-4。同年11月,星載通信終端捕獲到了地面發(fā)射的信標光,并對其成功進行了跟蹤,建立了穩(wěn)定的通信鏈路,實驗取得了成功。之后幾次通信傳輸實驗中,通信鏈路的最大下行速度達到了622Mbit/s,上行速度達到了20Mbit/s。相比目前地月通信中所使用的微波鏈路(上行速率僅為1~2kbit/s),該光通信鏈路的傳輸速度實現(xiàn)了重大飛躍。尤其是在實驗中,通信終端在有薄云層、近地平線位置和較強太陽輻射等條件下都成功地建立了通信鏈路,并且首次實現(xiàn)了全程無誤碼的傳輸。該通信終端的具體指標見表1-6。


本文編號：3362978