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光束在强湍流区中传播的到达角起伏 被引量：11
1
作者 高宠 马晶 谭立英 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期891-894,共4页
基于修正Rytov理论,导出了适用于强湍流区的无限平面波和球面波的到达角起伏方差表达式及其功率谱表达式,分析了散射盘对到达角起伏的影响。研究结果表明:导出的方差表达式在弱湍流区也适用,随着Rytov方差的增加到达角起伏趋于饱和;高... 基于修正Rytov理论,导出了适用于强湍流区的无限平面波和球面波的到达角起伏方差表达式及其功率谱表达式,分析了散射盘对到达角起伏的影响。研究结果表明:导出的方差表达式在弱湍流区也适用,随着Rytov方差的增加到达角起伏趋于饱和;高频功率谱的下降速度随着散射盘尺度的增加而增加。 展开更多
关键词 大气光学 到达角起伏 方差 功率谱 强湍流区
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临近空间“空-空”激光通信链路传输特性分析 被引量：7
2
作者 黄明 夏智勋 王林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期660-664,共5页
针对临近空间"空-空"激光通信链路的传输特性,进行了较为系统的研究。首先,对比临近空间的"空-地"链路和"空-天"链路,给出了"空-空"链路的大气信道特征:一方面,从大气成分等因素出发,指出了可... 针对临近空间"空-空"激光通信链路的传输特性,进行了较为系统的研究。首先,对比临近空间的"空-地"链路和"空-天"链路,给出了"空-空"链路的大气信道特征:一方面,从大气成分等因素出发,指出了可能造成"空-空"链路大气衰减的3种原因,得到了"空-空"链路的大气衰减信道;另一方面,由相关资料得到"空-空"链路所在空域的大气湍流尺度,再根据大气湍流尺度与激光光束直径的对比关系引发的湍流效应的不同,分析了"空-空"链路的大气湍流信道。其次,重点针对大气湍流效应,进行了仿真计算,得到了光强闪烁方差与通信传输距离、光强闪烁方差与激光波长、到达角起伏方差与传输距离的关系。最后,对计算结果进行了讨论。 展开更多
关键词 临近空间 激光通信链路 传输特性 光强闪烁 到达角起伏 方差
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海域条件下激光通信大气折射率结构常数测量方法 被引量：6
3
作者 艾葳 崇元 王玉坤 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第25期182-187,共6页
针对海域条件下激光通信的精度要求,首先从理论上分析了大气折射率结构常数C_n^2经典估算方法存在的固有问题,并提出了采用多项式拟合和支持向量机对C_n^2估算模型的修正方法,进而在距离8.9 km的跨海域条件下搭建观测平台,进行C_n^2测... 针对海域条件下激光通信的精度要求,首先从理论上分析了大气折射率结构常数C_n^2经典估算方法存在的固有问题,并提出了采用多项式拟合和支持向量机对C_n^2估算模型的修正方法,进而在距离8.9 km的跨海域条件下搭建观测平台,进行C_n^2测量及修正模型验证性实验,从而获得光源自发射端至接收端的到达角起伏方差和闪烁指数。实验数据分析表明:采用多项式拟合和支持向量机方法进行C_n^2估算,其相似度一致性要远优于经典的估算模型,其中支持向量机方法的相似度一致性(相似度可达90%以上)及二次拟合效果优势最为明显,同时也证明了通过改进模型计算的C_n^2可作为定量评估大气湍流对海域激光通信精度影响的重要参数。 展开更多
关键词 激光通信 大气折射率结构常数 到达起伏方差 闪烁指数
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大天顶角的到达角起伏(英文) 被引量：2
4
作者 马晶 高宠 谭立英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期164-168,共5页
基于修正Kolmogorov谱，运用相位结构函数的平方近似，导出了适用于大天顶角传输的到达角起伏方差及其功率谱的解析表达式．研究结果表明，新导出的方差表达式在任意天顶角都是适用的．散射盘尺度和接收孔径对到达角起伏起平滑作用，当... 基于修正Kolmogorov谱，运用相位结构函数的平方近似，导出了适用于大天顶角传输的到达角起伏方差及其功率谱的解析表达式．研究结果表明，新导出的方差表达式在任意天顶角都是适用的．散射盘尺度和接收孔径对到达角起伏起平滑作用，当接收孔径远大于散射盘尺度时，由于孔径平滑作用，导出的表达式在任意天顶角都可以近似为弱起伏理论给出的结果；当接收孔径小于散射盘尺度时，散射盘尺度的平滑作用明显，接收孔径的平滑作用相对较小，传统的到达角起伏理论仅在小天顶角是适用的，在大天顶角必须用新导出的方差表达式．当接收孔径D〈25cm时，弱起伏理论给出的表达式的适用范围被限制在小于50°～70°的天顶角内． 展开更多
关键词 空地光通信 到达角起伏 方差 相位结构函数 大天顶角
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海域条件下大气折射率结构常数估算方法研究
5
作者 陈宏烨 徐珩 《智能计算机与应用》 2018年第3期11-14,20,共5页
针对海域条件下,激光通信大气折射率结构常数C_n^2估算方法存在的固有问题,提出了采用多项式拟合和支持向量机的方法进行C_n^2估算模型修正,从理论上改进了起伏方差和闪烁方差模型中结构参数依据经验的取值方式,进而搭建观测平台进行验... 针对海域条件下,激光通信大气折射率结构常数C_n^2估算方法存在的固有问题,提出了采用多项式拟合和支持向量机的方法进行C_n^2估算模型修正,从理论上改进了起伏方差和闪烁方差模型中结构参数依据经验的取值方式,进而搭建观测平台进行验证性实验。实验结果表明:在相同的大气环境条件下,采用多项式拟合和支持向量机方法进行C_n^2估算,其一致性要优于经典的估算模型,同时支持向量机方法较前者估算一致性优势明显。因此,本文提出的C_n^2估算方法可以为定量评价试验海域大气湍流程度提供理论依据。 展开更多
关键词 激光通信 大气折射率结构常数 到达起伏方差 闪烁指数
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近海激光通信分集技术对大气湍流扰动抑制的实验 被引量：6
6
作者 李一芒 高世杰 盛磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期246-252,共7页
为评估分集收发技术在近海面激光通信系统应用中对大气湍流扰动的抑制作用,设计了基于对多路1 550 nm激光光斑同步采集的验证实验方案。采用由时统终端触发的FPGA+多核DSP架构的实时图像处理系统实现目标中心位置的提取与目标灰度和的统... 为评估分集收发技术在近海面激光通信系统应用中对大气湍流扰动的抑制作用,设计了基于对多路1 550 nm激光光斑同步采集的验证实验方案。采用由时统终端触发的FPGA+多核DSP架构的实时图像处理系统实现目标中心位置的提取与目标灰度和的统计,进而得到激光从发射端至接收端的到达角起伏方差和闪烁指数。分别比较了等功率条件下单路发射和双路发射间、双孔径接收与等效单孔径接收间的到达角起伏方差和闪烁指数,同时比较了不同跨距下双孔径接收的效果。实验表明,在发射功率相同的情况下,与单路发射相比,双路发射能够有效地抑制因大气湍流扰动产生的到达角起伏和光强闪烁;在接收面积相同情况下,双孔径接收较单孔径接收所产生的到达角起伏与光强闪烁更弱,且在一定范围内,双孔径间的跨距存在最优值。 展开更多
关键词 激光通信 大气湍流 分集技术 到达角起伏方差 闪烁指数
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基于MAD光流计算近地面大气光学湍流参数 被引量：1
7
作者 郭一鸣 吴晓庆 +4 位作者 青春 刘庆 王志远 杨期科 胡晓丹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期45-54,共10页
提出一种基于绝对中位值偏差(MAD)的光流计算方法,并用于计算近地面大气湍流折射率结构常数Cn2。通过光流计算捕捉望远镜系统拍摄的前后多帧目标图像的抖动信息,得到传输路径上的到达角起伏方差均值,从而估算近地面大气湍流折射率结构... 提出一种基于绝对中位值偏差(MAD)的光流计算方法,并用于计算近地面大气湍流折射率结构常数Cn2。通过光流计算捕捉望远镜系统拍摄的前后多帧目标图像的抖动信息,得到传输路径上的到达角起伏方差均值,从而估算近地面大气湍流折射率结构常数。通过在合肥市进行了为期6天的观测实验,将模型估计的Cn2均值与观测路径上温度脉动仪的实测结果进行充分对比,最终得到估算值与实测值的平均偏差(BIAS)、方均根误差(RMSE)、相关系数分别为0.0004、0.2708、0.7930,充分证明所提方法可以有效估算近地面大气湍流折射率结构常数,为基于图像反演大气湍流参数提供参考。 展开更多
关键词 大气光学 MAD光流计算 湍流 到达角起伏方差 大气湍流折射率结构常数
原文传递
双波段近海激光通信大气参数测量与估算模型修正
8
作者 高世杰 盛磊 +1 位作者 李一芒 吴志勇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期285-292,共8页
针对定量评估大气湍流对近海激光通信影响的问题,提出了基于对850 nm和1550 nm波段激光光斑同步采集的大气折射率结构常数测量方案。采用现场可编程门阵列(FPGA)+多核数字信号处理器(DSP)架构的实时图像处理系统实现目标中心位置的提取... 针对定量评估大气湍流对近海激光通信影响的问题,提出了基于对850 nm和1550 nm波段激光光斑同步采集的大气折射率结构常数测量方案。采用现场可编程门阵列(FPGA)+多核数字信号处理器(DSP)架构的实时图像处理系统实现目标中心位置的提取与目标灰度和的统计,进而得到激光自发射端至接收端的到达角起伏方差和闪烁指数。将两个不同波段的同步采集结果分别代入已有的大气折射率结构常数计算模型中,比较同一模型不同波段所得结果的相似性,并对相应模型中的参数进行修正,使同一时刻及环境的两种波段条件下,经修正模型计算得到的大气折射率结构常数相对稳定可靠。实验结果表明,采用改进模型对大气折射率结构常数进行计算,所得结果相似度不低于80%,可作为定量评估大气湍流对近海激光通信影响的重要参数。 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 激光通信 折射率结构常数 到达角起伏方差 闪烁指数
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