發(fā)布時間：2024-06-15 04:44

　　空間激光通信系統(tǒng)具有傳輸速率高、信道容量大、保密性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢,是當(dāng)今的熱點(diǎn)研究對象。相干激光通信主要應(yīng)用于星間激光通信鏈路,由于通信鏈路的距離較遠(yuǎn),以至于探測到的信號十分微弱。針對遠(yuǎn)距離星間激光通信的應(yīng)用需求,本文研究了基于QD(Quadrant Detector,象限探測器)的數(shù)字光電外差探測技術(shù)。該技術(shù)可以提升光通信接收機(jī)的探測靈敏度以及對信號光的跟瞄精度。本文設(shè)計采用QD進(jìn)行外差探測來接收微弱光信號,并采用BPSK(Binary Phase Shift Keying,二元相移鍵控)的調(diào)制方式進(jìn)行通信。同時利用QD實(shí)現(xiàn)了光斑位置探測以及無脫靶量輸出時對信號光的捕獲瞄準(zhǔn),初步基于QD在外差探測中實(shí)現(xiàn)通信與跟蹤的復(fù)合。本文首先介紹了QD在空間激光通信中的應(yīng)用現(xiàn)狀,其次討論了QD外差探測與通信原理,提出了基于QD實(shí)現(xiàn)數(shù)字光電外差探測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,并完成了硬件設(shè)計。硬件系統(tǒng)包括QD、TIA(Trans Impedance Amplifier,跨阻放大器)、ADC(Analog-to-Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換)、FPGA(Field-Programmable...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1空間激光通信網(wǎng)絡(luò)示意圖

第1章緒論言960年7月8日，美國科學(xué)家梅曼研制出了世界上的第一臺激光器——紅隨著激光器的誕生，通信技術(shù)的發(fā)展便進(jìn)入到空間激光通信技術(shù)時代。今，美國、日本、部分歐洲國家以及其他國家陸續(xù)設(shè)計了衛(wèi)星與衛(wèi)星之面之間、飛機(jī)與飛機(jī)之間、飛機(jī)與地2面之間以及飛機(jī)與衛(wèi)星之間....

圖1.2LCDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2LCDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖LCDS系統(tǒng)是目前掌握信息中最早基于QD實(shí)現(xiàn)跟蹤與通信功能復(fù)合的。在LCD系統(tǒng)中共有四個光電傳感器，分別為：CCD（ChargeCoupledDevice，電耦合器件）Q-APD（Quadrant-AvalanchePhotoDi....

圖1.3LCDS終端外部結(jié)構(gòu)

室NRL（NavalResearchLaboratory）在QD的通置探測的同時實(shí)現(xiàn)了速率為10Mbps通信。在誤碼敏度，并在-50dBm的光功率下實(shí)現(xiàn)了光斑位置探在實(shí)驗中，使用QAPD作為光電探測器，使用O放大后再通過對數(shù)放大器進(jìn)行二次放大。然后進(jìn)道A....

圖1.4NRL使用的四象限探測器另外NRL還研制出五象限的探測器，其實(shí)質(zhì)為在QD的中心位置增加了一個

ADC輸出的信號經(jīng)過脫靶量計算后用于光斑用于通信。圖1.4NRL使用的四象限探測器研制出五象限的探測器，其實(shí)質(zhì)為在QD的照片如圖1.5所示。其特點(diǎn)為利用外圈的四個的APD實(shí)現(xiàn)高速率通信。實(shí)驗測試中在實(shí)現(xiàn)了10-10的誤碼率以及-43.3dBm的探測靈

本文編號：3994944