空间光通信精跟踪系统地面模拟实验

提出了一套简便易行的空间光通信精跟踪演示系统方案,详细介绍了精跟踪演示系统的组成。信标光斑定位和跟踪算法决定了跟踪带宽,信标光斑定位的传统方法存在系统误差和随机误差,采用像元细分对误差进行校正;跟踪算法采用改进神经网络算法,利用神经网络的自学习和自适应能力,在线调整网络加权值,增强了系统的实时跟踪性能。最后分析了像元细分对定位精度的改善,比较了不同定位算法的跟踪性能,改进的神经网络算法提高了精跟踪系统的鲁棒性。采用400Hz的CCD,针对不同频率的信标抖动进行跟踪补偿实验,实验结果表明,50Hz的信标光抖动范围压缩了25.7%。     

无线光通信ATP演示实验系统

针对空间无线光通信中捕获、瞄准和跟踪（ATP）技术的粗跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,为项目进一步工作提供基础,搭建了无线光通信ATP演示实验系统,分别对粗、精跟踪子系统进行了详细的介绍,利用该系统进行了运动目标的模拟跟踪实验。结果表明：粗跟踪可将运动误差控制在200μrad之内,使光目标始终维持在精跟踪视场内,精跟踪可将系统误差控制在15μrad,可满足通信需求。     

成像激光告警的光斑定位误差分析

分析了成像型激光告警系统中CMOS面阵探测器光敏区域的空间分布、光敏区域对激光成像光斑积分采样模型及光斑中心定位方法.阐述了CMOS填充因子、CMOS噪声及鱼眼镜头大视场引入的大像差等因素对光斑中心定位造成的误差,并根据误差理论进行了各种类型误差的合成,给出系统光斑中心定位的误差估算方法和公式.并通过仿真估算误差数据与实验误差数据的对比,验证了误差估算方法的有效性.光斑定位误差分析对CMOS探测器参数选择及系统的定向精度指标论证有参考意义.     

探测器条状噪声对精跟踪系统光斑定位的影响

捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器在不同噪声下对精跟踪系统进行光斑位置定位的影响不同。分析了探测器条状噪声的来源,理论推导了条状噪声对质心算法的影响。采用阈值质心算法对含有条状噪声和椒盐噪声的图像进行光斑定位,仿真分析了不同阈值、不同光斑图像信噪比下X轴和Y轴的光斑定位偏差,对比了X轴和Y轴的光斑定位精度。仿真结果表明,沿Y轴方向延伸的条状噪声使得X轴光斑定位精度优于Y轴。实验分别测试了不同系统配置、不同干扰幅度下精跟踪系统X轴和Y轴的跟踪精度。实验结果表明,对于两个正交轴对称的精跟踪系统,X轴的跟踪精度优于Y轴,从而验证了条状噪声的存在使得X轴的光斑定位精度优于Y轴的结论,实验结果和仿真分析结果相符。     

新型四象限设计及其光斑参数测量方法

针对自由空间光通信中对信标光进行快速、准确定位的要求,基于一种新型四象限探测器设计,提出了采用归一化函数方法获得光斑参数。首先,根据电流与相应光斑面积关系之比,可以得出光斑半径;其次,利用归一化函数的方法获得光斑中心偏移量的估计量;再次,采用查表法简化了函数的运算复杂度;最后,利用误差分析方法得出光斑中心偏移量的估计误差。理论分析和仿真表明,该方法能够精确地估计出光斑的半径和位置,光斑半径估计误差在±0.01%以内,光斑位置的估计误差在±0.005%以内。算法计算复杂度低,测量跟踪速度快,定位准确,可以广泛应用于自由空间光通信。     

空间光通信捕获跟踪模拟演示系统

针对移动平台空间光通信信标光捕获跟踪系统的要求,给出了ATP模拟演示系统的设计框图.对CCD采集的光斑图像,先用二维中值滤波来消除噪声点,然后用动态阈值分割出光斑图像,用形心算法定位光斑坐标.跟踪控制器采用增量PID控制来减小累积误差的影响,且便于DSP的实现.通过对模拟仿真台在不同运动速度时的二维转台动态跟踪实验结果分析表明模拟演示系统有较好的跟踪精度.     

基于ATP系统的非机动目标跟踪实验

考虑到无线光通信的捕获、瞄准和跟踪(ATP)系统对信标光斑实时、准确跟踪的需求,采用具有高频、大幅度补偿能力的音圈电机作为精跟踪执行部件,以此搭建了基于PC机控制的无线光通信演示实验系统。进行了不同速度下的非机动模拟跟踪实验,分别采集、分析并评价了粗跟踪和精跟踪的跟踪误差,并实时采集了通信光光功率。实验结果表明:ATP系统的跟踪误差标准差随着模拟目标运动速度的增加而增大,误差变化范围却无较为明显的规律,系统可长时间保持通信链路;此外,粗跟踪误差曲线中多次出现的误差尖峰可能与粗大值有关。     

空间激光通信中四象限光电探测器环形光斑检测及误差补偿

分析了以卡塞格林(卡式)望远系统作为光学天线时,大气激光通信捕获、对准和跟踪系统中四象限光电探测器光敏面上环形光斑位置检测的误差问题。基于光斑中心遮挡与死区感应光能量的等同效应,理论推导了入射环形光斑偏移量与光斑中心坐标、探测器死区宽度和环形光斑内外圆半径之间关系的数学模型。数值仿真和实验结果表明:与完整高斯光斑相比,环形光斑的探测线性范围较小,检测灵敏度较低。根据实验条件选择合适的卡式光学天线或光斑半径,使遮光比为30%时探测器的探测线性范围最大,不会出现非线性误差。所提环形光斑误差补偿算法克服了光斑中心遮挡带来的位置检测误差,探测器探测精度可达0.0015mm。     

无线光通信粗跟踪一维模拟实验研究

针对空间无线光通信中捕获、瞄准和跟踪（ATP）技术的粗跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,为项目进一步工作提供基础,搭建了无线光通信的粗跟踪模拟实验系统,介绍了实验所需硬件的相关参数及实验方案,基于模糊PID控制策略进行了不同速度下的一维模拟跟踪实验。结果表明,跟踪误差随着模拟仿真台的运动速度的增加而增大,但始终满足于粗、精跟踪嵌套精度需求。     

大气激光通信中稳定跟踪器件及算法研究

在大气激光通信中捕获对准跟踪(APT)是通信成功的前提。对空间激光通信中的捕获对准跟踪系统常用的两种光束定位探测器件CCD和四象限光电探测器(QD)的特性进行了深入分析,研究了影响大气激光通信跟踪系统性能的5种大气湍流效应,分别讨论了光束漂移、光强起伏、光斑弥散、到达角起伏及光束扩展的原理及对应仿真结果。结合大气湍流和探测器,针对质心跟踪算法和形心跟踪算法进行深入分析,得到并实验验证了在大气条件下形心算法的跟踪误差小于质心误差的结论。     

基于GPS校准的CEI系统测量原理和精度分析

阐述了CEI的测量原理，提出了一种基于GPS卫星校准的CEI的测量体制，并对该体制中各测量元素的测量方法进行了讨论，对各测量元素的测量精度进行了分析，探讨了该体制应用于同步卫星定轨的可行性。     

四维法分析提升LTE驻留比

当前LTE网络连续覆盖不足,深度覆盖有限,用户驻留4G网络的情况不尽如人意。本文从维护、优化、市场、规划四个维度入手,形成系统的分析体系,对驻留比提升有一定的指导意义和参考价值。     

非均匀采样光电编码器莫尔条纹信号分析方法

为实现高精度光电编码器非匀速转动时动态细分误差的检测,提出了一种基于非均匀采样的莫尔条纹光电信号分析方法.首先,利用曲线拟合的最小二乘法将采集到的编码器非均匀信号数据重构出真实的信号波形.然后,根据离散傅里叶变换算法分析重构信号,同时推导出信号的频率、幅值和相位的计算表达式,运用软件仿真评估算法可行性.最后,采用该方法对某21位绝对式光电轴角编码器精码信号进行分析,根据信号参数与细分误差的关系获得动态细分误差,其细分极值误差为+2.41"和-3.08".实验结果表明,该方法利用信号重构和傅里叶变换算法得到信号参数,真实的反应了莫尔条纹信号质量,在编码器非匀速转动时,可有效地测量动态细分误差,为实际工作现场编码器精度误差的实时检测奠定了基础.     

全频带适应统一应答机的设计

本文论述了Ｓ频段地面测控站全频带适应统一应答机的设计特点，提出了全频带相参应答机的设计思想，该机具有测距，测速，解，调遥控指令副载波和发射遥测副载波的功能，在Ｓ频段带宽大于１００ＭＨｚ的情况下满足地面测控站的标校和联试要求。     

硅基狭缝脊形波导的几何尺寸对光场分布的影响

文中采用时域有限差分模拟的方法,研究了狭缝脊形波导中狭缝的宽度、狭缝两侧波导的宽度以及狭缝的深度对狭缝脊形波导光场分布的影响。在狭缝脊型波导中, 随着狭缝宽度的增加, 其归一化光功率先增大后减小;同样,光功率随着狭缝两侧波导的增加也呈现出先增加后减小的现象;随着狭缝刻蚀深度的增加,归一化光功率是逐渐增大的。通过比较狭缝中归一化光功率的值,将其影响量化,进一步找到最合适狭缝脊形波导的几何尺寸。实验结果表明,当狭缝的宽度为40 nm,两侧波导的宽度为220 nm,狭缝刻蚀深度为220 nm时,归一化光功率达到最大值为13.54 %。该仿真结果有助于优化狭缝脊形波导与调制器制造和集成。     

日本付费数字电视发展的启示

日本数字电视从1996年开始运营,到现在已发展了1 089万用户,其中的92%都是付费数字电视用户.电信业大融合的产业背景为运营商们提供了多元化经营的基础、完善健全的法制环境,使它们免除了盗版和违法收看的干扰,这是日本付费数字电视成功的重要基础.更重要的是日本的付费电视运营商们继承了日本企业成功的经验和优良传统.中国数字电视运营商学习、借鉴这些经验并因地制宜地应用,对我国数字电视市场的进一步发展意义深远.     

JGF051A型AGC放大器在应答机和接收机中的应用

介绍了JGFD51A型AGc放大器的主要特点及其在应答机和接收机中的应用,通过具体电路的应用和试验结果,介绍了该器件在调试中遇到的问题及解决办法,并得出应用结论。     

（英）Orthogonal frequency division multiplexing for improving the performance of terahertz channel

Terahertz (THz) communication is considered to be one of the demanding technology for the upcoming 5G standards. The incredible demand for high rate through wireless channel necessitates the use of THz frequency for communication. The development of communication systems in this frequency band possess technical challenges as the characteristic of THz band is very much different from the present wireless channel. However, the advancements in the development of transceiver and antenna systems are rapidly bringing the THz communication into reality. The high path loss in THz band limits the communication range of this channel. Even, for a distance of few meters (>5m), the absorption coefficient is very high and hence the performance of the system is poor. Performance over this frequency channel can be enhanced by considering transmission windows over this band instead of the entire band. The transmission windows are the frequencies over which the absorption is relatively low. Though there is an improvement in the performance with this adaptive modulation scheme, but not sufficient for longer distance. Apart from path loss, the frequency selective nature of this high bandwidth channel is also a major reason for the poor performance of THz channel. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a promising solution to mitigate the effects of frequency selective nature of the wireless channel. OFDM has been exploited in this paper to improve the performance of terahertz channel. The results show that the Bit Error Rate (BER) of the terahertz channel is considerably improved with OFDM.     

物联网广泛协议适配接口系统设计与研究

针对目前物联网发展过程中终端协议繁多、不统一且复杂等问题,本论文采用了NIO、NoSQL、XML和JavaEE等技术,对物联网广泛协议通用适配进行了研究与实现。主要研究成果有：(1)统一协议、通用适配,兼容多数主流的物联网终端协议,并提供接口可扩展;(2)快速接入终端,减少开发成本和时间;(3)高并发和高效能处理大量的数据交互。以上结果阐明了物联网广泛协议通用适配的重要意义,为物联网上层应用提供了简单、快速、高效的基础平台。     

浅谈监控技术在通信维护中的应用

电源监控系统作为一种新型的管理模式，正越来越多地被通信企业所采用，它的建立和发展对维护机制的转变产生了深刻的影响，同时，它又是一个需不断完善和提高的维护体系，文中就其在通信生产中的应用及有待改进之处提出个人的一些观点和看法。