红外双波段光学系统被动式消热差设计

为提高红外光学系统的目标探测识别能力,增强其温度适应能力,在分析红外材料在中波和长波红外波段的色差与热差特性的基础上,根据系统光焦度分配、双波段轴向消色差和双波段消热差等要求,利用红外色差图合理选择光学材料组合,设计了一款中波和长波红外双波段消热差系统,系统采用非制冷探测器,工作波段为3~5 m和8~12 m,由4片透镜组成,焦距为50 mm,相对空间为1:1.25,全视场角为14,总长67.9 mm。设计结果表明:在温度范围-50~60 ℃范围内,在空间频率为17 lp/mm处,系统在中波和长波波段的MTF值均大于0.4,表明系统有较强的温度适应性。     

红外辐射式干扰弹能量测量装置研究

为了实现对干扰弹能量及特性的非接触式测量,开展了基于红外辐射式干扰弹能量测量装置研究。首先,针对干扰弹的能量和辐射的波段等特点进行了总结和提炼;接着,确定了用红外辐射能量的量级来表征干扰弹的能量及其特性;然后,在以上的理论基础上,对红外辐射的能量测量进行仿真和研制,包括探测器的选取与应用设计,模拟信号处理和数字信号的处理,采用相关测量方法对能量进行检测以及计算。最后,介绍了红外测量装置的具体实现方法以及优势。实验结果表明:红外辐射能量测量装置的响应时间小于2.5 ms;探测灵敏度优于2.5108 cmHz1/2W-1。基于红外辐射式的能量测量系统成功实现了对1~21 m的长波红外能量的准确测量,且具有较高的灵敏度和较低的相应时间。     

激光大气湍流传输光强起伏及光斑面积实验分析

利用激光大气通信系统在长春市区进行了近地面激光大气传输实验,对接收不同孔径的光强起伏进行了昼夜观测,每次以0.01 Hz采样频率连续采集10min数据作为样本,将计算出的光强起伏方差和到达角起伏方差归一化,进而计算出长春地区的实际大气折射率结构常数,并对不同孔径接收的光斑面积进行了分析和计算,实验结果表明:9月份的C2...     

空间激光通信中高速伪随机序列及多路器

在开展综合信息系统演示试验前,为了实现激光通信系统的单独测试,需对模拟的各种载荷选择性输出及对误码率进行测试。研制了一种基于FPGA的嵌入式智能多路器及高速伪随机序列生成器,设计高速并串转换电路及时钟电路实现高速伪随机序列的传输,速度可达3 Gbps,用于误码率测试。其中高速的伪随机序列速率智能可调,速率范围为750 M到3 G。设计兼容多种电平的差分多路器,数据传输的类型通过多路器选择性输出,输出的电平为固定的LVPECL。如:视音频的串行数据流,伪随机序列,模拟数据源。     

自由空间激光通信系统APT粗跟踪链路功率分析

在简要介绍典型自由空间激光通信系统组成的基础上,重点分析APT粗跟踪链路的特性,并从功率的角度分别对链路发射、传输、接收单元定量描述,对光斑探测CCD相机单元的噪声源种类、特性以及有效抑制的措施进行研究,对不同环境的背景光特性和抑制措施进行分析,得到光斑探测信噪比.在理论分析的基础上对部分关键器件进行选取和系统优化设计,使粗跟踪链路满足任务要求.     

紫外光通信的散射信道简化模型

针对不同的紫外光通信模式,提出了非直视单散射信道模型的简化模型,通过实验验证了简化模型的准确性和高效性;在简化模型的基础上,对各种典型天气条件下,不同通信距离的能量损耗等进行数值仿真和结果分析,为日盲段紫外光散射通信系统的能耗分析提供了理论依据。通过对仿真结果的分析可知,简化模型可在保证仿真精度的前提下,提高仿真速度105倍;通信距离较小时,能见度对能量变化的影响较小;当距离增大后,薄雾天气对能量衰减迅速增加;随着距离的增加,轻霾、晴朗、非常晴朗等天气对能量衰减影响程度的差异也逐渐增加,即能见度越低,能量衰减曲线越陡,反之,曲线越平缓。     

大气附面层对空地激光通信链路影响的研究与仿真

通过对气动光学理论的研究,找到了一种实用的方法来计算大气附面层对自由空间光通信系统的影响程度,并利用计算机仿真技术建立了大气附面层影响模型.通过模型对影响Strehl的各种因素有了深入的理解,得到了Strehl与高度和马赫数的关系,并根据这些关系提出几种减少附面层影响的方法.     

高分辨力TDI-CCD

首先简陈述了提高线阵CCD遥感相机地面像元分辨力的几种有效途径,接着分析它们对相机灵敏度特性的影响。为了解决相机分辨力与灵敏度之间的矛盾,对几种高灵敏度CCD进行简要分析,其中重点对TDI－CCK的工作原理和主要特性进行详细分析,发现TDI－CCD不仅具有高灵敏度,而且对于相机的分辨能力、信噪比和响应非均匀性等特性都有不同程度的改善。从而使TDI－CCD为解决遥感高分辨、转型化的主要技术途径和关键技术措施。     

空间激光通信中智能高速模拟数据源的研制

在开展综合信息系统演示试验前,为了实现激光通信系统的单独测试,需模拟各种载荷及误码率的测试.轻型、嵌入式、智能高速的模拟数据源必不可少.研制了一种基于FPGA的智能化模拟数据源,它不仅将多路视频、音频信号复合成一路高速数据流来模拟各种有效载荷(SAR,可见光,红外),它使得通信信号的速度达1.08 Gbps.而且可实现伪随机序列的传输,速度可达3 Gbps,用于误码率测试.其中高速的伪随机序列是速率智能可调节,速率范围750Mbps到3 Gbps.数据传输的类型可选择,如:视音频的串行数据流,伪随机序列,模拟数据源.     

空间光混频器分光性能的分析与优化

为了进一步提高零差相干光通信系统的接收灵敏度,对空间光混频器的信号光分光比进行了优化。根据零差相干通信系统数学模型,推导了信号光分光比和环路相位误差、通信误码率的数学表达式,经过计算分析可知当光混频器Q支路的信号光满足锁相环要求时,可通过提高I支路信号光分光比来降低误码率和提高接收灵敏度。在分光比优化后光混频效率提高了53.5%,通信探测灵敏度提高了3dB。利用VPI软件进行建模仿真,得到不同分光比下系统的眼图和相位噪声功率。仿真结果显示,探测灵敏度提高了2.83dB。最后,搭建了零差相干光通信桌面实验系统,研究了空间光混频器分光比和系统误码率、锁相环工作的影响规律,当分光比由0.5减小至0.2时,系统误码率由3.53×10~(-9)下降至4.25×10~(-10),当分光比为0.1时,锁相环失锁,误码率为1。实验结果基本符合理论和仿真结果,所得分光比的影响规律和优化结果将为空间零差相干通信系统的研制提供技术参考。