星地斜程大气信道激光通信可通率研究

用STK仿真分析了星地激光通信链路的可见时间和俯仰角.在能见度5 km的城币大气模式下,分别计算了定位于不同经度的2颗GEO卫星对3个城市通信的大气衰减及光强闪烁、到达角起伏等效应,由此分析了晴天、卷积云条件下的大气信道功率损耗,并通过设置链路最小功率阈值来建立星地间大气信道激光通信链路可通率模型.仿真结果表明,当发射...     

空间光到单模多芯光纤耦合效率分析及影响因素研究

为了降低空间激光通信系统中空间光到单模光纤的对准难度,采用单模多芯光纤对信号光进行接收。以单模七芯光纤为例,建立了空间光耦合到单模多芯光纤的数学模型,分析了数值孔径对不同纤芯排列的七芯光纤耦合效率影响,结果表明：随着数值孔径的增加,七芯光纤的耦合效率先增加、后减小;纤芯呈正六边形排列较纤芯呈直线形排列的耦合效率高。比较了存在倾斜、离焦、随机角抖动情况下空间光到单模七芯和单模单芯光纤的耦合效率,结果发现：光纤发生横向偏移时,七芯光纤耦合效率呈周期性变化,当横向偏移量分别取值10 μm,15 μm和17 μm时,多芯光纤平均耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤分别高出14.4%,39.6%,36.9%;当光纤轴向偏移0.1 mm时,七芯光纤的耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤耦合效率高约12.9%;当光纤随机抖动的幅度标准差为6 μm时,七芯光纤的耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤耦合效率高约7%. 由此可知,单模多芯光纤对倾斜、离焦和随机角抖动都有很好的抑制作用。     

天空背景光条件下空间激光通信系统粗跟踪光斑提取方法的研究

随着科学技术的迅速发展,人们对信息量的需求不断增大。空间激光通信因其具有通信速率高、通信束散角小、安全保密性高等众多优点,受到越来越广泛的应用。在空间激光通信系统中,天空背景辐射是影响系统性能的主要背景噪声。强天空背景条件下,粗跟踪光斑的提取成为了影响粗跟踪精度的主要难点。首先介绍了几种抑制天空背景光的方法,如采用原子滤光片、减小接收机口径等。在实验条件下,采取Otsu阈值处理和质心算法对粗跟踪光斑进行处理,分析天空背景光对粗跟踪成像光斑的影响。实验结果表明,在天空背景光影响下,这种Otsu阈值处理方法能够准确提取成像光斑,可以有效提高粗跟踪精度。     

基于Sutton模型研究气动光学效应

详细给出了基于Sutton模型分析气动光学效应的方法和步骤,研究的重点为亚音速机载光学平台,仿真的结果可以用于分析由于湍流边界层的影响而导致相干光束波前畸变的特性。结果表明随着马赫数的增大,Strehl比下降了52%,波前相差σ_φ′²增加了近375倍。当马赫数由0.2变化到0.6时,模糊角与光学衍射受限角之比θ_β/θ_D增加了6%,而当马赫数从0.6增至1时,两者之比增加了近44%。     

CCD视频信号处理电路应用分析

首先对ＣＣＤ输出信号特性进行简要描述,然后针对ＣＣＤ信号存在复位噪声,对相关双采样法进行细致分析。为了改善视频图像,需要对图像的对比度和亮度进行调节,提出了可编程增益控制和数字化偏置控制方法。另外,对暗电子平自动和Ａ／Ｄ模数转换也进行比较深入的研究。ＸＲＤ４４６０是ＣＣＤ视频处理专用集成芯片,它包含了上面所述的所有功能。本文已成功地将ＸＲＤ４４６０ＣＣＤ视频信号处理与用芯片应用于遥感ＣＣＤ相机中,     

基于交会方式的舰载火控雷达零位误差动态标校仪设计

目前舰载战术导弹火控雷达的零位误差标校主要采用静态标校,无法实现在线动态标校.本文提出基于双站CCD激光经纬仪的动态标校雷达零位误差的方法:经过经纬仪调平和找到真北后,经过GPS统一授时,激光经纬仪在某一时刻测量得到静态初始角度信息,CCD相机同时采集天线馈元动态位移信息,利用空间后方交会方式,实现了具有自动指示雷达零位误差的标校仪.实验结果表明,该方法的误差在cm级,比其他方法精度上提高了一个数量级,测量时间缩短为2 h.     

MATLAB＋FPGA的红外图像处理与接收

本设计作为红外模拟靶标系统的一部分。主要实现基于MAT-LAB红外图像的读取与灰度值转化。并将图像灰度值通过串口发送给FPGA控制系统,对数据传输速率要求不高,传输距离也不要求很长。但传输数据要求准确可靠。     

基于USB2.0的高速线阵CCD数据采集系统

采用USB接口控制芯片和FPGA相结合的方案设计并实现一种基于USB2.0接口的高速线阵CCD数据采集系统.对系统硬件组成、USB接口控制芯片固件程序、USB驱动程序进行了介绍,并结合Visual C 6.0发了可视化操作界面.利用硬件系统及软件系统,较好地实现了线阵CCD高速数据采集及存储.     

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.