相干光通信的实用化研究

相干光通信具有很多方面的优点，但其技术复杂，经过十多年的努力，已经进入实用阶段。本文简要论述了相干光通信的最新实用化技术，包括调制技术，窄谱线光源，ＬＤ稳频技术，偏振控制技术。并列举了采用这些实用技术的相干光通信系统。     

基于Turbo码的相干光通信系统性能研究

为提高无线光通信系统的可靠性,提出并分析了基于Turbo码的空间相干光通信系统.对空间无线光通信中的衰减和噪声进行了分析,通过仿真得出了特性曲线.借助系统BER的上限,比较了基于Turbo码的BPSK调制的相干无线光通信系统与PPM调制的非相干无线光通信系统和未编码无线光通信系统性能,结果表明:Turbo码技术应用在相干光通信系统中,提高了系统的抗干扰能力,节省了发射光功率,提高了系统性能.     

雾霾天气下燃煤锅炉节能控制技术研究

针对燃煤锅炉运行中发现燃烧效率低、鼓引风电机、给水泵、炉排电机耗电量高等问题,提出一种对燃煤锅炉参数寻优的控制技术,在随动负荷的前提下以最优燃烧效率为目标函数,并采用差异演化算法进行寻优求解.以PLC S7-200作为控制核心,将锅炉现场模拟信号通过变送器传递给PLC,从而将各测量参数输入工控机进行运行参数的优化计算,达到了燃煤锅炉在雾霾天气下的节能、环保目的.     

光束腰半径对空间相干光通信外差效率的影响

外差效率是影响相干光通信的重要因素,研究中入射光为艾里斑分布,以高斯光为本振光为基础建立了外差效率模型,研究了高斯光束腰半径变化对外差效率的影响,并进行了仿真。结果表明,探测器半径和束腰半径的比值是1.53,且束腰半径和系数F的比值是0.8时,可以实现约为83.3%的最佳外差效率。光束腰半径的变化对外差效率的影响较大,随着本振高斯光束腰半径的继续增大,外差效率迅速降低,即系统性能严重下降。该研究对相干光通信技术中外差效率的研究具有重要的指导意义。     

雾霾天气下交通标志的检测与识别

针对我国当前交通环境的多变性,尤其是雾霾天气的出现,提出了一种在雾霾天气下快速实现交通标志分类识别的算法.首先,将图像从RGB颜色空间转换到HSV空间,对S通道图像边缘检测,计算标志牌的圆形度、矩形度等,判定标志牌的形状,定位提取标志牌所在的区域,根据标志牌的颜色和形状的匹配唯一性,对标志牌进行初步分类,然后提取标志牌所在的区域进行模板匹配,读取标志牌的具体含义.实验结果表明:该算法能有效地提高雾霾等恶劣天气下交通标志的检测率,并能满足实时性需求.     

SOLACOS:德国空间光通信系统

综述了德国空间光通信系统SOLACOS计划的总体设计思想,发展计划与技术特点。SOLACOS计划着眼于满足未来不同用户对空间光通信系统的要求,立足于现有技术,建立计算机仿真模型和一个实验模拟系统,该系统可在室内模拟卫星间通信,通过实验及仿真系统的分析,确定并发展了该空间光通信系统的关键技术。     

空间光通信ATP系统设计分析

空间光束捕获、跟踪、瞄准(ATP)技术在空间光通信中具有重要地位。文中讨论了空间光通信系统中的ATP伺服系统的结构,并对系统稳态设计和系统动态综合等关键问题进行了详细的分析和研究。     

采用EDFA的空间光通信系统模型

介绍了空间光通信系统的基本结构,并根据长距离星间链接的特点,提出一种采用EDFA技术的光发射机和光接收机模型,以实现大功率激光输出和接收机的高灵敏度。提出一个622 Mb/s系统的功率预算方案,通过分析,证明该方案是能够实现的。     

空间光通信中MIMO-FBMC系统误码率分析

为改进传统光通信系统误码率高的问题,通过建立空间光通信联合大气信道模型,采用基于多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的滤波器组多载波的交错正交幅度调制(FBMC-offset quadrature amplitude modu?lation,FBMC-OQAM)技术对信号进行调制解调,之后进行信道估计、均衡以得到解调信号.最终与采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的调制模型在空时编码、最大似然估计检测、均衡三个过程对误码率性能方面与本模型相对比,根据仿真结果分析了两种系统的误码率性能.仿真结果显示,在同一大气信道下,FBMC调制系统的误码率随信噪比下降速率比OFDM明显更快.实验结果表明,FBMC调制技术在降低系统误码率上具有很大的优势,能够满足空间光通信的应用需求.     

雾霾天气背景下提高大气环境监测质量的对策

随着社会经济的快速发展,近几年来雾霾天气现象席卷我国中东部地区,研发公众对良好空气质量的担忧,给环境和人们生活质量带来不良影响,也反映出我国环境监测系统暴露出来的不足之处.因此,我国应加强环境监测社会化与能力建设迫在眉睫,治理雾霾天气,还百姓碧水蓝天.     

利用液晶实现相干光通信的偏振控制

本文根据向列相液晶在外控电场作用下的电光效应,分析了在相干光纤通信系统中用作偏振控制的机理。介绍了利用液晶延迟单元级联构成偏控器的方案,并报导了实验结果。理论分析与实践表明液晶偏控器是一种新颖的有实用价值的电光器件。     

雾霾天气对出行行为的影响机理研究

雾霾天气下,较多出行者会对出行行为进行调整,为系统分析雾霾天气对于出行者出行行为的影响机理,将计划行为理论拓展后建立关于出行者态度、主观规范、行为控制认识、身体状况等潜变量的结构方程分析模型,并对分析模型进行了检验和改进.结果表明,雾霾天气会对采用不同出行方式的出行者产生不同程度的影响,其中出行者的态度、心理状态以及身体状况对此有较大的解释力,对应的路径系数分别为0.565、0.268、0.164;出行者过去积累的经验以及对自己雾霾天气下出行能力的认识会对其出行态度产生较大影响.     

雾霾天气下城市建筑色彩属性的视觉舒适度分析

为明确雾霾天气下城市建筑色彩三属性与视觉识别舒适度之间的量化关系,进而明确雾霾天气下城市建筑色彩三属性的可舒适识别阈值,为建筑师选取能够同时满足常规和非常规天气条件下有效识别、并且识别舒适度高的建筑色彩提供量化指标.同时,也为非常规天气下城市色彩舒适度评价提供可借鉴的研究方法.首先,对北方雾霾比较典型的城市哈尔滨的建筑色彩三属性进行实地、定点的测量,被测量的建筑类型为占哈尔滨建筑比例最大的商业建筑和住宅建筑,并确定雾霾指数的研究范围;然后,通过正交法设计实验,确定120个色彩样本数量,选取30个被试者运用里克特量表对样本进行建筑色彩属性的舒适度心理测评;最后,运用R语言统计分析样本的色彩三属性,即色相、纯度、明度在雾霾天气下识别舒适度的分布区域和阈值变化.结果表明:雾霾天气下城市建筑色彩的三属性阈值对视觉舒适度都具有直接的影响,其中明度对舒适度的影响最大,纯度次之,色相的影响最弱;同时,暖色的整体色彩属性对雾霾的抵抗性好,比冷色更易于识别.     

空间光通信ATP系统粗跟踪平台的混合自适应控制

ATP系统的粗跟踪平台外框架对内框架的耦合作用以及内框架自身的不平衡所引起的加速度干扰是影响空间光通信系统光信号跟踪性能的重要因素。针对方位跟踪通道中的内框架系统结构,提出了应用一种混合自适应控制方法,该方法在设计自适应控制器时采用离散与连续相结合的方法,并将耦合作用和加速度干扰转换为对象的未建模动态进行处理。最终的仿真结果表明,被控对象在具有未建模动态和干扰的情况下,采用混合自适应控制算法能够获得较高的跟踪精度。     

相干光通信中基于QPSK调制的光锁相环分析

基于四相相移键控（QPSK）调制的光锁相环工作原理,通过建立环路数学模型系统分析了QPSK环路接收系统激光器线宽以及噪声对相干光通信的影响。对环路带宽进行了优化取值,分析了在最小误差方差下环路对激光线宽的要求。最后给出了不同比特光子数下,接收系统误码率与输入信噪比关系。     

空间光通信中的光束质量处理技术研究

由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。     

卫星相干光通信跟瞄误差对链路性能的影响

以星间相干激光通信链路的接收机相干效率为研究对象,分析了动态跟瞄误差对相干效率的影响,将相干效率引入到星间相干激光通信链路方程,推导了跟瞄误差波前失配条件下的相干光通信链路的误码率概率表达式,对卫星激光通信链路中跟瞄对准误差导致的相干效率下降、链路误码性能劣化情况进行了仿真计算。结果表明,由于跟瞄对准误差波前失配的影响,相干激光通信接收终端具有一个优化的接收孔径,在本仿真条件下,LEO-GEO星间链路动态跟瞄误差为0.5μrad时,优化接收孔径为0.5 m,链路可获得最佳误码性能。     

空间光通信ATP技术及其进展

对自由空间激光通信光束自动捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统的结构与系统主要技术指标进行了分析和讨论。通过对其中典型系统的介绍,进一步描述了ATP技术的最新进展,论证了空间激光通信的可行性。