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关于信标论文范文资料 与基于无信标光APT系统捕获性能分析有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:信标范文 科目:毕业论文 2024-03-23

《基于无信标光APT系统捕获性能分析》:这篇信标论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。

摘 要: 针对自由空间激光通信系统中无信标光捕获模式下,信号光的发散角小、存在捕获困难的问题,提出一种在APT系统中采用精跟踪快速反射镜作为捕获执行机构进行捕获的方法.基于捕获过程中捕获时间的理论模型,对多场步进扫描和多场快速全场扫描进行理论分析、Monte Carlo仿真,通过仿真分析可知,在无信标捕获模式下选择多场快速全场扫描捕获性能最佳,并且验证了仿真结果与理论模型的一致性.

关键词: 自由空间激光通信; 多场快速全场扫描; 无信标光APT系统; 捕获性能

中图分类号: TN929.13?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)07?0020?04

Acquisition performance analysis based on beaconless APT system

LIU Xingshuang

(State Key Laboratory of Space?Ground Integrated Information Technology, Beijing 100086, China)

Abstract: Since the signal light has the problems of all divergence angle and difficult acquisition under the beaconless capture mode of the free space optical (FSO) communication, a capture method of using the precision?tracking fast reflector as the capture executing agency in APT system is proposed. On the basis of the theoretical model of the capture time in the capture process, the theoretical analysis and Monte Carlo simulation for the multi?field stepping scanning and multi?field fast full scanning were performed. The results of simulation analysis prove that the multi?field fast full scanning selected in the beaconless acquisition mode has the best capture performance, and the consistency of the simulation result and theoretical analysis result was verified.

Keywords: FSO communication; multi?field fast full scanning; beaconless APT system; acquisition performance

0 引 言

在窄光束、远距离情况下,如何建立激光通信链路并且保证高可靠的通信,是自由空间激光通信中最关键的问题[1?2].在激光通信中,为了解决以上问题,提出了捕获、对准及跟踪(APT)技术,其中捕获技术涉及链路的建立和恢复,在APT技术中特别重要.对于信标光捕获技术,其信标光发散角较大,从而扫描步长大,因此捕获机构通常采用粗扫描机构[3?4].无信标光捕获系统中减少了激光器以及一些分光器件等光学器件,在体积、重量、功耗等方面信标光捕获有很大的优势[5],然而在无信标光捕获系统中,直接采用发散角较小的信号光进行捕获,扫描步长小,采用粗扫描机构(通常带宽较低)进行捕获会延长扫描时间.因此考虑采用带宽更高的精跟踪快速反射镜作为执行机构[6?7]来实现捕获扫描以减小捕获时间.在捕获中,捕获方式的选择尤为重要,本文通过捕获过程中捕获时间的理论模型对多场步进扫描、多场快速全场扫描展开分析,以仿真结果为依据,旨在为今后的无信标捕获技术提供一定的理论基础.

1 多场扫描捕获理论模型

在初始对准阶段,卫星通信双方是通过星历表和卫星姿态信息进行双方初始对准的,然而由于定轨误差、位置计算误差、姿控误差及系统装校等误差的存在,因此通信终端双方存在初始对准误差.一般情况下,方位轴和俯仰轴的角度偏差服从标准正态分布且独立,可表示为:

[fθv,θh等于fθvfθh等于12πδvδhexp-12θ2vδ2v+θ2hδ2h] (1)

式中:[θv]和[θh]分别为俯仰和方位轴的角度偏差;[δv]和[δh]为其标准差.

1.1 螺旋扫描

捕获过程中,信号光对不确定区域进行扫描,其方式通常包括光栅扫描、螺旋扫描、螺旋光栅扫描,其中螺旋扫描和螺旋光栅扫描使用较为广泛,本文以螺旋扫描为基础进行捕获性能的研究.螺旋扫描的极坐标方程为:

[ρ等于d2πθ] (2)

式中[d]为扫描步长,与光束的发散角[θb]相关,通常取:

[d等于2θb] (3)

螺旋线长度[l]近似为:

[l≈πρ2d] (4)

将式(2)和式(3)代入式(4),可得:

[l等于d4πθ2] (5)

由式(4)可推导出:

[θ等于4πld等于4πdVt] (6)

式中[V]为扫描线速度,可表示为:

[V等于dΔt] (7)

信标论文参考资料:

结论:基于无信标光APT系统捕获性能分析为关于信标方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关信标论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

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