卫星光通信的现状研究

在空间卫星通信中,激光通信技术是一种能够传输大容量数据的计术。文章整理了一些卫星光通信的实验数据。特别是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的光学轨道间通信工程试验卫星(OICETS)与日本国家信息通信技术研究所(NICT)光学地面站之间的低轨道双向光学通信试验。试验成功的证明了在大气环境影响下激光通信的可行性。     

靠成熟光学技术使激光通信蓬勃发展

1 前言空间宽带无线视频通信技术已吸引了许多有实力的投资家和军事技术的注意,但其商品化的成功还取决于加工制造的容易程度。要求以光纤链路的服务质量提供无线声音、视频图像、高清晰电视(HDTV)以及互联网上数据通信的想法吸引了许多有实力的投资家的注意,由比尔盖茨和Craig Mcraw共同投资的Teledesic计划是利用激光频率而不是无线电射频携带宽带数据跨越环球近地轨道(LEO)卫星站的研究计划。     

卫星激光通信Ⅰ链路和终端技术

卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展,介绍了终端的关键技术,讨论了终端设计思想。第二部分(另文)将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。     

一种采用高重复频率激光进行水声通信的方法

为研究空中平台与水下目标之间的激光声通信技术,提出了一种热膨胀机制下采用高重复频率激光进行水声通信的方法(重复频率法)。理论推导了高重复频率激光产生窄带声信号的过程,并通过实验测量进行了验证。利用高重复频率激光产生了频移键控(n-FSK)和多频移键控(n-MFSK)两种频移键控信号,结合现有激光器的技术指标,针对不同调制信号的水下通信距离、占用带宽、传输速率进行了分析计算,并与现有的方法(长脉冲法)进行了比较。结果表明,n-MFSK调制的传输速率比n-FSK调制的更快,频带利用率更高,但水下通信距离不及n-FSK调制;同为n-FSK调制,重复频率法的水下通信距离为1000m,比长脉冲法高40%,通信性能优于长脉冲法。     

同轴电缆通信与光通信

0523655智能光网络的多域生存性技术研究[刊,中]/崔延军//量子电子学报．—2006,23(3)．—420-423(L)自动交换光网络是传送网的发展趋势,而快速高效的生存性是其重要特点。介绍了光网络生存性,重点分析了多域网络和域间路由问题,并且提出了具体的实现多域网络的生成性方法。参7 0623656卫星激光通信技术殃状及应用展望[刊,中]/程惠珍//电光系统．—2006,(116)．—33-36(D)简单介绍了卫星激光通信技术的特点,以及空间激光通信技术的迫切需求。总体上构建了一个卫星激光通信的系统,并详细分析了卫星激光通信的关键技术和影响卫星激光通信性能的因素。最后结合国内外卫星激光通信技术的发展现状和水平。提出了我国大力发展卫星激光通信技术和应用系统的建议。参6 0623657光纤系统的使用、维护和测试[刊,中]/程小平//西部广播电视．—2006,(4)．—55-56(C2) 0623658 1550nm光传输在“村村通”电视工程中的应用[刊,中]/魏鸣皋//西部广播电视．—2006,(5)．—27-30(C)     

弱湍流环境下自由空间光通信系统性能研究

自由空间光(Free Space Optical, FSO)通信技术具有高传输容量、免频谱许可、高保密性等优点,然而对于大气激光通信,光束在传输路径上普遍存在大气状况对通信性能的影响,大气湍流会大大降低接受信号的质量。文章设计了一套室内无线激光通信实验系统,模拟真实环境下的大气湍流,并细致分析了如何在室内模拟和测量大气湍流强度,同时提出两种测量室内弱湍流强度的方法并进行对比。文章的成果可用于无线激光通信系统误码率的研究,为无线激光通信系统性能及相关调制技术奠定了一定的理论基础。     

卫星激光通信技术现状及应用展望

简单介绍了卫星激光通信技术的特点，以及空间激光通信技术的迫切需求。总体上构建了一个卫星激光通信的系统．并详细分析了卫星激光通信的关键技术和影响卫星激光通信性能的因素。最后结合国内外卫星激光通信技术的发展现状和水平，提出了我国大力发展卫星激光通信技术和应用系统的建议。     

星地相干光通信中的自适应光学系统带宽研究

针对星地相干激光通信,研究了自适应光学的系统带宽对通信性能的影响。对于特定校正阶数的自适应光学系统,得到了系统需求的控制带宽,并对比了同步轨道(GEO)卫星对地链路和低地轨道(LEO)卫星对地链路。结果显示低轨卫星链路所需的控制带宽远大于同步卫星链路,原因来自于低轨卫星和地面站的高速相对运动产生的垂直链路风速,同时低轨卫星对地链路对自适应光学的带宽需求和天顶角是成反比关系的。分析了低轨卫星对地相干激光通信链路混频效率和自适应系统带宽以及校正阶数的关系,结果表明,200 Hz的闭环带宽完全可以满足需求,当达到100Hz带宽之后,增加变形镜单元数对混频效率的提升更为有效。     

美欧日对空间激光通信的研究与开发

随着现代科学技术的不断进步,人们对新的通信手段的研究也在不断发展和深入。空间激光通信正以其通信容量大、设备体积小重量轻、保密性强和不受干扰等其它通信手段无法实现的特点,作为一种比现在使用的微波通信更先进的未来新的空间通信技术,而日益受到世界各国的重视。 一、空间激光通信的基本技术 所谓空间激光通信,就是在卫星与卫星之间、空间站与卫星之间、地球站与卫星之间、地球与其它行星之间以及卫星与航天飞机之间等宇宙空间的两个点之间,利用激光进行信息传递。最适合于空间激光通信用的激光,是半导体激光(激光二极管)以及激励激光二极管的钇铝石榴石激     

基于合作信标的卫星激光通信瞄准捕获仿真系统

针对星间激光通信基于合作激光信标的瞄准与捕获过程,在LabVIEW(虚拟仪器)平台上研制了一套瞄准与捕获仿真系统。该系统模拟卫星轨道姿态动力学,建立双星指向关系,仿真双自由度转台初始对准。根据不确定区域大小,驱动信标激光进行螺旋扫描,根据信标光束散角及探测器视场,确定仿真捕获点以完成捕获。加入含有高斯噪声的最大速度为1°/s,最大加速度为1°/s2的等效正弦扰动进行了动态捕获实验。最终实现了同步轨道卫星和近地轨道卫星间动态双星激光通信瞄准与捕获仿真,形成了基于虚拟仪器的激光通信全过程仿真模式,为跟踪系统仿真及无信标捕获的仿真奠定了基础。     

激光星间链路发展综述：现状、趋势、展望

由于激光通信在空间传输中波长短且方向性强,已成为下一代卫星通信与导航的重要手段。激光星间链路的高速率、高带宽、高安全性等特点,可以提供高质量卫星空间通信,同时其还可以提高星间测距的精度,因此,构建激光星间链路成为下一代卫星网络的研究重点之一。文中首先从技术层面介绍激光星间链路的基本组成,主要介绍了卫星激光建链模式、卫星激光信号调制模式及卫星激光载波波长三个重要技术点。从技术到现象,根据不同轨道高度和不同的任务需求,按照发射时间顺序综合调研并总结了近年来国内外典型中高轨和低轨卫星激光通信成果的发展现状与未来计划。通过调研,进一步从宏观角度分析出卫星激光通信发展标准化、兼容化、网络化和商业化四个趋势,并从微观角度总结了卫星激光终端弹性化和模块化的发展方向。最后,除了作为通讯手段,展望了星间激光链路用于卫星激光测距的良好前景。通过对激光星间链路的现状、趋势和展望的综合分析,旨在为未来激光星间链路的设计与优化提供一定的借鉴和参考,并为我国未来星间激光通信和测距技术的发展及研究提供方向参考。     

半导体星间激光链路试验通信的实现

评述了欧洲空间局ESA的半导体星间激光链路试验(）通信计划，着重对SILEX的通信过程和通信系统进行了描述，并给出了轨道测试结果。     

无线激光技术与应用

在固定无线宽带接人(F1xed wlreless Broad band Access)技术中，无线激光通信技术具有其独到的优势，为宽带接人的快速部署提供了一种解决方案。无线激光通信是指利用激光束作为信道在空司(陆地或外太空)直接进行语音、数据、图像信息双向传送的一种技术，又称为“自由空司激光通信”(Free space Optical communication FSO)，“无纤激光通信”或“无线激光网络(Wireless Optical Networks.WONs)。     

基于激光潜艇通信的光信道综述

激光对潜通信系统能够以较快的速率发送信号到一定的深度海水,该通信系统在对潜通信中有着重要作用。通过对激光对潜通信的研究背景、国内外研究现状以及研究方法的分析,以及海水信道光学特性的研究,说明了研究激光对潜通信上行信道的必要性,特别是对海水-空气界面的模拟仿真。并认为以蓝绿激光通信系统为主,甚低频(VLF)和极低频(ELF)系统为辅的通信系统是未来激光对潜通信的主要发展方向。     

星地光通信发展状况与趋势

星地之间日益增长的高数据率和大通信容量的通信需求，必须用光通信来实现。否则卫星光网与光纤光网之间将形成传输“瓶颈”，限制通信的发展。美国的激光通信演示系统、光通信演示和高速率链路设备、空间技术研究卫星2实验、同步轨道轻量技术实验、火星激光通信演示系统，日本的激光通信实验装置等均对星地光通信进行了有成效的探索。中国也在跟瞄（APT）、光相控阵和新型星地通信等研究方面不断探索。如何提高跟瞄系统的性能，如何克服空同大气影响，如何将数据传输率提高到每桫吉比特并实现低误码率，如何使卫星与地面光纤网相连将是未来星地光通信的发展趋势。     

太赫兹轨道角动量通信方法应用分析

轨道角动量(OAM)通信复用方法近年来被认为是一种提升通信容量的有效途径。基于国内外相关研究,阐述了轨道OAM通信方法的发展;根据频率特点,分析太赫兹轨道OAM通信方法的形式和应用优势,并进一步分析讨论了太赫兹轨道OAM通信应用存在的问题和解决方式,特别是远距离大宽带情形下的分析,为未来技术发展和应用提供参考。     

全球卫星通信市场展望

一、全球卫星通信市场最新动向 最近一二年,全球卫星通信产业继续飞速发展。由于亚太等地区的发展中国家对通信基础设施的需求激增,以及卫星通信技术和电子技术取得突破性进展,中、低轨道全球卫星移动通信系统和静止轨道卫星电视直播系统、卫星电脑直播(Direc PC)系统、Ka频段宽带卫星通信系统、卫星无线电直播系统、区域或洲际的固定卫星通信系统像雨后春笋般涌现出来,并步入产业化、商业化和国际化的轨道。     

光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究

利用光子轨道角动量(OAM)可以大幅度提高通信系统的频谱效率和容量,从而满足未来通信容量不断增长的需求。以InP基半导体外延材料为基础,设计了一种将分布反馈(DFB)半导体激光器与OAM光转换器件集成在一起的有源半导体OAM光束发射器,并对这种结构进行了参数设计和模型仿真。 更多还原     

基于多目标模拟退火算法的导航卫星激光星间链路拓扑动态优化

根据激光星间链路的技术特点,并考虑导航卫星星间链路需兼顾通信、高精度测量与自主定轨的多重要求,研究了全球导航卫星系统(GNSS)激光星间链路拓扑的动态优化问题。采用有限状态自动机(FSA)思想建立了一种导航卫星激光星间链路的链路周期表。综合卫星平台、轨道动力学、激光终端捕获跟踪性能等工程约束条件,以网络时延和链路空间位置精度因子(PDOP)作为通信性能和高精度测量的量化指标,建立拓扑的多目标优化模型。提出一种基于多目标模拟退火算法(MOSA)的改进算法,求解全局最优拓扑结构,并在某卫星或某条激光链路不可用时进行动态优化。此外,还设计了一种避免冲突的链路交叉算法,改进了多源最小时延路由算法。仿真结果表明:在包括24颗MEO和3颗IGSO卫星的GNSS中,经该算法优化的拓扑结构具有良好的通信和测量性能,能够有效改善网络时延、PDOP值;当个别卫星或个别激光链路不可用时,改进算法计算出的拓扑结构仍能较好地兼顾高速通信与高精度测量性能。     

激光通信系统中的光源调制技术研究

在信息技术、网络技术、激光器及探测器技术的高速发展和推动下,激光通信作为一种频带宽、速度快、不受电磁干扰和高保密性的通信技术方兴未艾,在军事和民用领域都具有巨大应用潜力.光源和探测器是激光通信系统中影响通信速率、通信距离和误码率的关键因素.本文论述了激光通信系统中光源的选择及针对选用的光源所采用的几种常用调制方式,并对...