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大气湍流对激光通信系统的影响 被引量：63
1
作者 邢建斌 许国良 +2 位作者 张旭苹 王光辉 丁涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1850-1852,共3页
从分析激光在大气湍流场中的传输方程出发,忽略系统中的其它噪声,仅考虑由大气喘流引起的系统误码率,讨论了激光信号在传输过程中的振幅起伏以及强度起伏;推导出由大气湍流引起的光强起伏和系统误码率的关系,结果表明:在弱起伏条件下,... 从分析激光在大气湍流场中的传输方程出发,忽略系统中的其它噪声,仅考虑由大气喘流引起的系统误码率,讨论了激光信号在传输过程中的振幅起伏以及强度起伏;推导出由大气湍流引起的光强起伏和系统误码率的关系,结果表明:在弱起伏条件下,对于系统误码率为10-9以下的要求,光强起伏应小于0.67;随着湍流强度C2n的增大,误码率增加很快;采用长波长的激光进行传输可以有效地降低系统误码率. 展开更多
关键词 激光通信 大气湍流 强度起伏 误码率
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空间激光通信发展概述 被引量：63
2
作者 吴从均 颜昌翔 高志良 《中国光学》 EI CAS 2013年第5期670-680,共11页
介绍了激光通信的基本过程和链路类型。着重调研了欧州空间局、美国、德国、日本以及国内激光通信的最新发展概况,给出了一些已成功应用的激光通信终端的详尽技术参数,如通信波长、通信距离、通信速度误码率、应用目的等,突出了每一种... 介绍了激光通信的基本过程和链路类型。着重调研了欧州空间局、美国、德国、日本以及国内激光通信的最新发展概况,给出了一些已成功应用的激光通信终端的详尽技术参数,如通信波长、通信距离、通信速度误码率、应用目的等,突出了每一种仪器的特点和优势,并对其光机结构进行了详细分析和展示。通过分析国内外的研究状况,指出激光通信面临的关键技术问题,以及未来激光通信发展的趋势和方向,为激光通信设备及其相关领域的研究提供了一定的参考。 展开更多
关键词 激光通信 空间激光通信 通信终端 通信设备
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机载激光通信系统发展现状与趋势 被引量：50
3
作者 曾飞 高世杰 +1 位作者 伞晓刚 张鑫 《中国光学》 EI CAS CSCD 2016年第1期65-73,共9页
本文首先介绍了激光通信的突出地位和重大成果,说明机载激光通信技术的先进性和重要性。然后阐明了机载激光通信系统的工作原理,说明进行机载激光通信研究的可行性。接着简要叙述了机载激光通信系统的发展历史和国内外研究现状,重点对... 本文首先介绍了激光通信的突出地位和重大成果,说明机载激光通信技术的先进性和重要性。然后阐明了机载激光通信系统的工作原理,说明进行机载激光通信研究的可行性。接着简要叙述了机载激光通信系统的发展历史和国内外研究现状,重点对其性能指标和技术特点进行了分析。在此基础上,提出了机载激光通信的关键技术,并指出其应用前景和发展趋势。在不久的未来,机载激光通信将会成为信息化战争必不可少的通信手段。 展开更多
关键词 激光通信 机载激光通信 激光技术 信息技术 光学设计
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一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究 被引量：44
4
作者 姜会林 江伦 +5 位作者 宋延嵩 孟立新 付强 胡源 张立中 于笑楠 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期142-150,共9页
为了实现一点对多点同时空间激光通信,对系统的光学跟瞄技术进行了研究。简述了系统总体方案,推导了捕获、瞄准、跟踪(APT)系统工作流程、捕获对准和粗跟踪过程中脱靶量与反射镜转动之间的关系。对跟瞄过程中的多执行器联动控制、图像... 为了实现一点对多点同时空间激光通信,对系统的光学跟瞄技术进行了研究。简述了系统总体方案,推导了捕获、瞄准、跟踪(APT)系统工作流程、捕获对准和粗跟踪过程中脱靶量与反射镜转动之间的关系。对跟瞄过程中的多执行器联动控制、图像处理识别与定位和双镜交接低误码控制等关键技术进行了深入研究。介绍了多点同时激光通信原理样机与实验。实验结果表明:原理样机的同时空间激光通信终端达3个,通信范围方位角为360°,俯仰角为±19°,从而验证了光学原理与跟瞄技术的可行性。 展开更多
关键词 光通信 一点对多点 激光通信 跟瞄控制
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基建现场巡检无人机智能感知系统的研究与应用 被引量：43
5
作者 刘勇 陈海滨 刘方 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期155-161,共7页
为了解决当前基建现场管控工作具有检查项多、内容复杂、参与方多、时间跨度大、问题发生不规律以及基建现场通信条件较差或无通信信号的问题,构建了基于无人机巡检的智能感知系统。利用无人机充当基建现场巡检智能感知监测系统的"... 为了解决当前基建现场管控工作具有检查项多、内容复杂、参与方多、时间跨度大、问题发生不规律以及基建现场通信条件较差或无通信信号的问题,构建了基于无人机巡检的智能感知系统。利用无人机充当基建现场巡检智能感知监测系统的"信息采集器",与由3G/4G通信网络、微波通信网络、激光通信装置组成的"信息传输网络"相结合,构建基建现场巡检智能感知监测系统,以达到基建现场远程实时视频、图像、温度、湿度、地理位置采集等一系列功能,并可定期进行远程安全检查。实验测试结果表明,该系统能够较好地监测基建的施工过程,对促进施工规范化、保障施工安全具有重要意义。 展开更多
关键词 基建现场巡检 无人机 智能感知 微波通信 激光通信
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空间信息网络与激光通信发展现状及趋势 被引量：42
6
作者 姜会林 付强 +1 位作者 赵义武 刘显著 《物联网学报》 2019年第2期1-8,共8页
天地一体化信息网络是科技强国的重要标志,根据国家整体规划,到2030年将建成全球覆盖、按需服务、随域接入、安全可信的信息网络,服务国防建设和社会发展。空间激光通信是实现信息高速传输和保密安全的重要手段,将在构建天地一体化网络... 天地一体化信息网络是科技强国的重要标志,根据国家整体规划,到2030年将建成全球覆盖、按需服务、随域接入、安全可信的信息网络,服务国防建设和社会发展。空间激光通信是实现信息高速传输和保密安全的重要手段,将在构建天地一体化网络中发挥重要作用。首先从概念内涵与系统架构、研究现状与发展趋势、总体目标与主要难点3个方面介绍了天地一体化网络,然后总结了空间激光通信的概念和特点、研究现状和发展趋势,以期为我国天地一体化信息网络的构建提供有益参考。 展开更多
关键词 天地一体化 空间信息网络 激光通信 卫星
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大气湍流对激光通信系统性能的影响研究 被引量：39
7
作者 陈牧 柯熙政 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期108-114,共7页
大气湍流引起的光强起伏是影响激光通信系统接收信噪比和误码率的主要因素。文中旨在研究大气湍流状态对无线通信系统性能的影响。首先利用对数正态分布和Gamma-Gamma分布分别对信道进行建模,分析表明前者不适用于中强湍流下的光强起伏... 大气湍流引起的光强起伏是影响激光通信系统接收信噪比和误码率的主要因素。文中旨在研究大气湍流状态对无线通信系统性能的影响。首先利用对数正态分布和Gamma-Gamma分布分别对信道进行建模,分析表明前者不适用于中强湍流下的光强起伏行为,而后者具有更广的应用范围。在此基础上,研究相位噪声对系统接收信噪比和误码率的影响。文中最后在不同信道条件下进行仿真实验,观察光强起伏方差引起的星座图变化和误码率恶化情况。实验结果表明,当光强起伏方差逐渐增大时,星座图相位角度和误码率均随之变大。文中的分析与讨论对提高激光通信质量具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 激光通信 大气湍流 光强起伏 相位噪声 误码率
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抑制光束抖动的快速反射镜复合控制 被引量：34
8
作者 丁科 黄永梅 +1 位作者 马佳光 付承毓 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1991-1998,共8页
提出了改进的抑制光束抖动的快速反射镜控制算法,用于提高卫星平台捕获跟瞄(ATP)系统的瞄准精度。根据自适应前馈控制和经典PID控制算法的特点,分析了两种算法复合控制的优势。探讨了现有直接复合控制算法中自适应算法不收敛的原因,并... 提出了改进的抑制光束抖动的快速反射镜控制算法,用于提高卫星平台捕获跟瞄(ATP)系统的瞄准精度。根据自适应前馈控制和经典PID控制算法的特点,分析了两种算法复合控制的优势。探讨了现有直接复合控制算法中自适应算法不收敛的原因,并依据解耦理论引入了解耦的复合控制算法,解决了现有直接复合算法不收敛的问题。最后,对经典PID控制,自适应前馈控制和解耦复合控制算法进行了实验比较。实验结果表明,在给定实验条件下,解耦复合控制算法的控制精度相对于经典PID反馈算法提高了近10倍;相对于自适应前馈算法提高了约3倍。结果显示,提出的解耦复合控制的算法结合了两种算法的优点,对抑制光束抖动更有效。 展开更多
关键词 激光通信 光束抖动 快速反射镜 反馈控制 自适应前馈控制 直接复合控制 解耦复合控制
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空间成像与激光通信共口径光学系统设计 被引量：34
9
作者 金光 李艳杰 +2 位作者 钟兴 任秉文 王长庚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2067-2074,共8页
针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视... 针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法。实际设计了共口径光学系统,该系统口径为600mm,次镜遮拦比为0.225,成像系统的传递函数在50lp/mm时大于0.47,接近衍射极限;发射分系统波像差远小于λ/20,发射激光的最小束散角可达4μrad,出射光斑质量良好;接收系统达到衍射极限,光斑远小于探测端面,满足探测要求。最后,进行了公差分析,给出了光学系统的装调方法。该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积,同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求。 展开更多
关键词 共口径光学系统 卡塞格林天线 遮拦比 空间成像 激光通信
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近地实用激光大气通信系统设计 被引量：9
10
作者 蒋丽娟 朱道伟 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2000年第3期219-222,共4页
从实用的角度详细地讨论了构成近距地面激光大气通信系统各部分的单元设计要求 ,给出了一个传输距离为 4 km的大气激光数据通信系统的设计方案及其原理性实验结果。
关键词 激光通信 半导体激光器 大气通信 数据通信 设计
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星载激光通信技术研究进展 被引量：24
11
作者 董全睿 陈涛 +2 位作者 高世杰 刘永凯 张玉良 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1260-1270,共11页
文章首先说明了星载激光通信较传统微波通信的先进性和重要性,介绍了激光通信系统的基本组成,简述了系统的工作过程。之后总结了国外的星载激光通信项目和发展计划,重点介绍了日本、美国和欧洲近几年在星载激光通信领域的研究现状,同时... 文章首先说明了星载激光通信较传统微波通信的先进性和重要性,介绍了激光通信系统的基本组成,简述了系统的工作过程。之后总结了国外的星载激光通信项目和发展计划,重点介绍了日本、美国和欧洲近几年在星载激光通信领域的研究现状,同时也简述了国内各高校以及研究所的研究进展。接着指出了目前星载激光通信的难点并且归纳了与之相关的关键技术。最后,对星载激光通信的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 激光通信 星载激光通信 星载终端
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飞机-地面间激光通信天线的初始对准 被引量：25
12
作者 赵馨 王世峰 +2 位作者 佟首峰 韩成 姜会林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1190-1195,共6页
提出了对飞机-地面间激光通信系统天线视轴进行初始对准的方法。论证了系统的硬件组成和算法原理,对实验数据进行了分析。应用GPS、INS等器件测定通信双方的位置、姿态等参数,通过坐标转换矩阵解算了通信双方互指的方位角和俯仰角。给... 提出了对飞机-地面间激光通信系统天线视轴进行初始对准的方法。论证了系统的硬件组成和算法原理,对实验数据进行了分析。应用GPS、INS等器件测定通信双方的位置、姿态等参数,通过坐标转换矩阵解算了通信双方互指的方位角和俯仰角。给出了距离为12.5 km两个通信点上的模拟初始对准实验数据,实现了视轴初始对准,确定了捕获不确定区域大小为35 mrad。实验表明,该系统可实现通信视轴初始对准,为天线扫描打下基础。 展开更多
关键词 激光通信 视轴初始对准 不确定区域 坐标转换
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国外数据中继卫星系统最新发展及未来趋势 被引量：25
13
作者 杨红俊 《电讯技术》 北大核心 2016年第1期109-116,共8页
作为天基测控系统,数据中继卫星大大提高了对用户星的覆盖率,减少了地面布站的数量,节约了成本,是各主要航天国家重点建设的航天系统之一。目前,美国、俄罗斯、欧洲和日本均发展了自己的数据中继卫星系统,在对空间和地面系统进行升级改... 作为天基测控系统,数据中继卫星大大提高了对用户星的覆盖率,减少了地面布站的数量,节约了成本,是各主要航天国家重点建设的航天系统之一。目前,美国、俄罗斯、欧洲和日本均发展了自己的数据中继卫星系统,在对空间和地面系统进行升级改造的同时,以小卫星星座、搭载载荷等灵活的形式,采用激光通信、软件无线电、组网等先进技术积极研发和部署下一带卫星系统,并谋划与行星中继卫星一起构建跨太阳系的中继卫星体系。总结了国外中继卫星系统的发展现状和未来,综合分析了关键技术和发展趋势,并对中国中继卫星的发展提出了建议。 展开更多
关键词 数据中继卫星系统 关键技术 发展趋势 激光通信 软件无线电 DTN组网
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可变基频激光通信数据传输系统研究与实现 被引量：23
14
作者 钟坤 何宁 蒋红艳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1220-1224,共5页
针对无线光通信特点,提出一种基于基带跳频的激光数字通信方法,分析单基频调制与可变基频调制原理,研究激光跳频通信信号帧结构与ASK编解码方法,探讨利用FPGA进行跳频通信及控制的技术实现,并进行FPGA系统仿真和可变基频激光调制与传输... 针对无线光通信特点,提出一种基于基带跳频的激光数字通信方法,分析单基频调制与可变基频调制原理,研究激光跳频通信信号帧结构与ASK编解码方法,探讨利用FPGA进行跳频通信及控制的技术实现,并进行FPGA系统仿真和可变基频激光调制与传输实验。结果表明,采用可变基频的ASK调制编码通信能保证信息传输的安全性,在视距范围内实现了通信控制与字符数据传输,为大气激光通信应用提供一种新的技术途径。 展开更多
关键词 激光通信 可变基频调制 FPGA 基带编码 通信控制
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孔径光阑限制下高斯光束的传输 被引量：14
15
作者 滕树云 刘立人 +1 位作者 万玲玉 孙建锋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期157-160,共4页
　对高斯光束在硬边孔径限制下的衍射进行了详细的理论研究,就不同口径的圆孔限制下高斯光束在菲涅耳衍射区和夫琅禾费衍射区的分布进行了理论分析,从而得到了孔径受限高斯光束的横向以及轴向的衍射公式,进而对高斯光束在不同衍射区域... 　对高斯光束在硬边孔径限制下的衍射进行了详细的理论研究,就不同口径的圆孔限制下高斯光束在菲涅耳衍射区和夫琅禾费衍射区的分布进行了理论分析,从而得到了孔径受限高斯光束的横向以及轴向的衍射公式,进而对高斯光束在不同衍射区域内衍射光场分布形状随孔径尺寸变化时的演化规律进行了数值计算,并对小口径光阑受限的高斯光束的衍射与平行光经同尺寸光阑的衍射进行了比较。结果表明在较小口径下,两者的分布基本一致。得到的孔径光阑限制下高斯光束的传输规律为高斯光束在自由空间光通信和光学超分辨中的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 衍射光学 高斯光束 菲涅耳衍射 夫琅禾费衍射
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激光二极管侧面抽运Nd∶YAG锁模激光器的研究 被引量：20
16
作者 张丙元 陈檬 +4 位作者 李港 郭晓萍 于海娟 宋海平 王勇刚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期59-62,共4页
　利用谐振腔的稳定条件对激光二极管侧面抽运的 Nd∶YAG锁模直腔的稳区特性和谐振腔内的光斑分布进行了分析。根据对腔参量的分析,选取合适的腔参量设计了一个简单的侧面抽运直腔,该谐振腔腔形简单,没有像散,振荡光模式好,有利于激光... 　利用谐振腔的稳定条件对激光二极管侧面抽运的 Nd∶YAG锁模直腔的稳区特性和谐振腔内的光斑分布进行了分析。根据对腔参量的分析,选取合适的腔参量设计了一个简单的侧面抽运直腔,该谐振腔腔形简单,没有像散,振荡光模式好,有利于激光器的锁模运转。实验中采用国内自行研制的半导体可饱和吸收镜,实现了激光二极管侧面抽运半导体可饱和吸收镜锁模Nd∶YAG激光器的连续锁模运转,平均输出功率为 2 W,锁模脉冲宽度为10 ps,重复频率为100 MHz。结合实验结果进一步讨论了半导体可饱和吸收镜的一些参量如饱和恢复时间、调制深度等对实现稳定连续锁模的影响。 展开更多
关键词 激光器 固体激光器 被动锁模 激光二极管侧面抽运 半导体可饱和吸收镜
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导航卫星中激光通信/测距一体化技术及链路特性分析 被引量：21
17
作者 赵馨 牛俊坡 +2 位作者 刘云清 佟首峰 王世峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期79-85,共7页
数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链... 数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链路特性,结合现有激光通信、测距技术提出了一种采用相干探测与数据帧相结方式的测通体制,给出了复合系统组成原理及工作流程。考虑实际导航卫星星座,应用STK软件完成可通率、链路距离、多普勒频移等链路特性分析。在给定链路距离、光学系统参数情况下对星间链路功率进行了预算。 展开更多
关键词 光通信 导航卫星 激光通信 激光测距 链路特性
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自由空间激光通信技术及其发展 被引量：11
18
作者 陈媛 余成波 万文略 《重庆工学院学报》 2002年第3期59-64,共6页
对自由空间激光通信技术和空间微波通信技术的优缺点进行了分析和比较 ,描述了空间激光通信系统的关键技术 ,简单介绍了国际上几个前沿国家在该领域的现状和发展趋势。
关键词 激光通信 自由空间通信 微波通信
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无线激光通信系统中DPIM技术研究 被引量：20
19
作者 闫文辉 李洪祚 赵婷 《光通信研究》 北大核心 2015年第2期58-61,共4页
为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方... 为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。 展开更多
关键词 激光通信 数字脉冲间隔调制 调制 现场可编程门阵列
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高速激光光斑检测系统的设计与实现 被引量：20
20
作者 李一芒 盛磊 陈云善 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期533-536,共4页
为了实现激光通信系统对信标光的捕获、跟踪与瞄准,采用嵌入式图像处理技术设计了基于现场可编程门阵列器件的高速激光光斑检测系统,对分辨率为300pixel×300pixel、帧频1000Hz序列图像中的激光光斑目标进行了提取操作。采用1维滤... 为了实现激光通信系统对信标光的捕获、跟踪与瞄准,采用嵌入式图像处理技术设计了基于现场可编程门阵列器件的高速激光光斑检测系统,对分辨率为300pixel×300pixel、帧频1000Hz序列图像中的激光光斑目标进行了提取操作。采用1维滤波算子构造方位滤波器进行图像预处理,同时便于硬件实现,滤波后经阈值分割、形态学开运算与连通域分析,最后提取了激光光斑的形心位置信息。结果表明,所设计系统能够对包含激光光斑目标的高帧频图像进行实时处理。目标形心提取频率可以满足激光通信系统在动态链路建立方面的要求。 展开更多
关键词 图像处理 激光通信 现场可编程门阵列 方位滤波器 实时处理
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