基于目标预测跟踪技术的空间光通信实验研究

在空间光通信系统中,针对信标光在探测器焦平面中成像的像素数太小而导致信标光提取难度较大问题,提出采用目标预测跟踪算法实现信标光质心提取.详细介绍了基于预测跟踪的算法实现步骤及其软件实现流程,并在搭建的演示实验系统上进行了验证性实验.     

湖面自由空间光通信信标光的粗跟踪设计与实验

以湖面信标光为真实移动跟踪目标,设计了二维粗跟踪演示系统,验证空间光通信捕获、跟踪和对准(ATP)系统对机动目标的跟踪性能。采用双DSP和两轴精密转台搭建了粗跟踪的硬件平台。采用直方图阈值分割法将信标光从复杂的湖面背景中分离出来。采用预测自校正控制算法设计粗跟踪系统的控制器,具有较好的鲁棒性。进行了针对湖面移动信标光的二维跟踪实验,实验结果表明,粗跟踪系统有较好的跟踪精度,跟踪精度与跟踪距离远近关系不大,满足空间光通信跟踪系统的要求。     

DSP与液晶接口电路的分析与实现

本文在实践的基础上分析了液晶控制器和C54 DSP的接口时序，提出了DSP控制的液晶显示电路的软件和硬件设计，并给出了SED1335液晶控制器的初始化C语言源程序。     

无线信道衰落对移动自组网影响的研究

研究移动自组网物理层的信道传播特性,分析大尺度路径损耗和小尺度信号衰落的基本原理;并对NS-2仿真软件进行开发,设计并添加基于莱斯分布和瑞利分布的小尺度信号衰落模型,实现真实电波传播环境的仿真;通过仿真实验,比较和分析小尺度信号衰落对移动自组网的运行性能所产生的影响,并提出对应的研究思路.     

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.     

空间光通信ATP系统的复合控制方法

给出了空间光通信ATP复合控制系统的组成框图,建立了粗跟踪和精跟踪的数学模型,并通过仿真推导了精跟踪和粗跟踪系统的复合控制算法.针对粗跟踪系统的传输特性,采用Smith预估器来补偿转台的机械滞后,使系统的响应速度明显加快;根据精跟踪系统的传输特性和PZT的迟滞特性,采用了不完全微分PID算法的控制策略;为进一步降低精跟...     

无线激光通信系统USB接口的设计与调试

提出一种无线激光通信系统USB接口的设计方案。该方案采用Cypress公司EZ-USB系列的AN2131Q芯片为核心作为USB外围设备,AN2131Q芯片在USB外围设备上电加载后运行其固件程序,负责管理USB外围设备及其与主机的通信。论述了如何利用该公司的EZ-USB开发板和配套软件调试系统。     

基于SOPC的无线激光通信误码仪设计及实现

介绍了一种利用SOPC技术的无线激光通信误码测试仪的设计与实现方案.通过在FPGA中集成NiosⅡ软核处理器,实现了通常需要MCU控制的用户界面,进而提高了设备的集成度与稳定性.此设计取代了传统的FPGA MCU的误码仪结构.此外,还设计了硬件时钟恢复(CDR:Clock and Data Recovery)电路,实现了收发异地的双站式误码测试功能.最后,给出了利用该误码仪进行16km激光无线通信误码测试所得到的实验数据.     

基于自校正控制的空间光通信精跟踪系统设计

针对空间光通信捕获、跟踪、对准(acquisition,tracking,pointing,ATP)系统的精跟踪单元高度复杂、被控对象参数模型难以精确获得、存在慢变化随机干扰的特点,提出采用自校正PID(proportional,integral and derivative)控制来设计精跟踪的控制器,改善了系统动态性能,增强了系统对不确定因素的适应性。采用遗忘因子递推最小二乘法来进行参数辨识,能在线调整适应对象参数的变化,增强了系统的适应性和鲁棒性。通过仿真验证了算法的控制性能和参数辨识效果,算法的实时性也满足系统设计的要求。给出了ATP精跟踪系统的设计框图,进行了2.3 km的精跟踪实验。实验结果表明精跟踪系统采用自校正PID控制有较好的跟踪精度。     

空间光通信精跟踪系统电路接口板设计

介绍了空间光通信精跟踪系统,提出了系统接口电路板的设计及扩展需求,进而设计了精跟踪系统接口电路板,并详细讨论了图像采集模块和DA模块的设计.上电测试了电路板接口板的相关功能,测试结果表明,CMOS相机输出时钟以及同步信号正常,DA模块工作正常,验证了设计的有效性.