西安理工大学无线光通信系统自适应光学技术研究进展 被引量：17

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作者 柯熙政 杨尚君 +1 位作者 吴加丽 钟禧瑞 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期26-48,共23页

总结了国内外自适应光学技术在无线光通信系统应用中的研究进展和技术分类,同时介绍了西安理工大学在该领域的工作,包括有波前测量的自适应光学系统、无波前测量的自适应光学系统、液晶空间光调制器波前校正、偏摆镜和变形镜组合的波前... 总结了国内外自适应光学技术在无线光通信系统应用中的研究进展和技术分类,同时介绍了西安理工大学在该领域的工作,包括有波前测量的自适应光学系统、无波前测量的自适应光学系统、液晶空间光调制器波前校正、偏摆镜和变形镜组合的波前校正、空间光光纤耦合自适应光学波前校正等。自适应光学技术可有效修正无线光通信系统中由大气湍流引起的畸变波前,提高耦合效率和通信性能。虽然这些方法在理论分析和工程实际中尚不完善,但不失为人们在该领域进行的有益探索。 展开更多

关键词 无线光通信 自适应光学 大气湍流 波前畸变 波前校正

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基于改进型SPGD算法的涡旋光波前畸变校正 被引量：12

2

作者 马圣杰 郝士琦 赵青松 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-7,共7页

涡旋光束经过大气湍流时,其波前会发生畸变,因此需要对畸变的波前进行校正。无波前传感器的波前畸变校正系统基于随机并行梯度下降算法,可以实现对波前畸变的校正,但算法的收敛速度及稳定性受随机扰动电压的影响。结合深度学习理论中改... 涡旋光束经过大气湍流时,其波前会发生畸变,因此需要对畸变的波前进行校正。无波前传感器的波前畸变校正系统基于随机并行梯度下降算法,可以实现对波前畸变的校正,但算法的收敛速度及稳定性受随机扰动电压的影响。结合深度学习理论中改进的梯度下降算法,对随机并行梯度下降算法中随机扰动电压的迭代方式进行调整,并分析不同湍流强度下改进型算法的校正效果。仿真结果表明:在弱湍流条件下,需优先选择基于RMSprop的改进型算法;而在中等湍流和强湍流条件下则需要结合实际需求从算法的稳定性、性能评价函数大小以及收敛速度等方面考虑,选择合适的校正算法。 展开更多

关键词 大气光学 涡旋光 大气湍流 波前畸变校正 随机并行梯度下降算法 深度学习

原文传递

液晶空间光调制器及其在自适应光学中的应用

3

作者 李征 穆毅 +2 位作者 梁静远 李牧 柯熙政 《光通信研究》 北大核心 2024年第2期76-87,共12页

液晶空间光调制器(LC-SLM)通过对液晶折射率的调制来实现对光程的控制,在自适应光学中起着重要的作用。文章梳理了国内外LC-SLM的发展现状,对LC-SLM的工作原理和相位标定原理进行了详细介绍,针对LC-SLM在自适应光学中的应用,对国内外LC-... 液晶空间光调制器(LC-SLM)通过对液晶折射率的调制来实现对光程的控制,在自适应光学中起着重要的作用。文章梳理了国内外LC-SLM的发展现状,对LC-SLM的工作原理和相位标定原理进行了详细介绍,针对LC-SLM在自适应光学中的应用,对国内外LC-SLM关键技术研究状况进行了讨论,分析总结了西安理工大学在该领域的实验研究。最后展望了LC-SLM的应用前景。 展开更多

关键词 自适应光学 液晶空间光调制器 波前畸变校正

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无线光相干通信智能信道均衡技术实验研究 被引量：2

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作者 杨尚君 柯熙政 梁静远 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期131-139,共9页

宽带无线光相干通信通过信道均衡来抑制大气湍流产生的码间串扰。以湍流环境下的中频信号作为样本,分别采用反向传播(BP)神经网络和长短期记忆(LSTM)神经网络进行训练,将训练达到稳定的网络模型作为信道均衡器,以均衡器输出的中频信号... 宽带无线光相干通信通过信道均衡来抑制大气湍流产生的码间串扰。以湍流环境下的中频信号作为样本,分别采用反向传播(BP)神经网络和长短期记忆(LSTM)神经网络进行训练,将训练达到稳定的网络模型作为信道均衡器,以均衡器输出的中频信号作为系统性能评价指标并与自适应光学波前畸变校正算法进行比较。仿真结果表明,智能信道均衡算法对于系统误码率的改善优于自适应光学波前畸变校正算法。实验结果表明:采用BP神经网络信道均衡技术、LSTM神经网络信道均衡技术,以及波前畸变校正技术后,中频信号直方图的峰值分别位于0.49、0.38、0.38 V,相应的系统误码率分别为3.79×10^(-5)、1.64×10^(-4)和8.48×10^(-2)。智能信道均衡技术相比于波前畸变校正技术对于中频信号幅值随机起伏和误码率都有明显改善。 展开更多

关键词 无线光相干通信 信道均衡 波前畸变校正 中频信号

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基于深度学习的机载遥感通信系统自适应光学波前校正技术

5

作者 仲崇丽 路龙宾 刘华 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第6期174-178,共5页

自适应光学波前校正过程易受复杂背景、光照强度、噪声信号等问题的干扰,导致校正的效果降低。为了解决上述问题,提出基于深度学习的机载遥感通信系统自适应光学波前校正技术。通过相位差法实现自适应光学波前的探测,采用小波变换算法... 自适应光学波前校正过程易受复杂背景、光照强度、噪声信号等问题的干扰,导致校正的效果降低。为了解决上述问题,提出基于深度学习的机载遥感通信系统自适应光学波前校正技术。通过相位差法实现自适应光学波前的探测,采用小波变换算法剔除其中的噪声,避免噪声对校正过程产生干扰。根据深度神经网络的预测与自学习能力构建动力学模型网络、策略网络与决策单元,通过与校正阈值的对比,完成机载遥感通信系统自适应光学波前的校正。实验结果表明,所提方法的斯特列尔比接近1,且校正时间短、校正效果好。 展开更多

关键词 波前畸变函数 离散小波变换 深度神经网络 最佳校正策略 校正阈值

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基于AMASPGD算法的FSOC系统波前畸变校正及性能分析

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作者 赵辉 于林仙 +2 位作者 秦玉林 付英印 李俊男 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期95-100,共6页

为了抑制相干自由空间光通信系统中大气湍流引起光信号波前失真的不利影响,提出了一种基于聚合动量(AM)和自适应矩边界(AdaMod)优化器的增强型随机并行梯度下降(SPGD)算法。仿真结果表明,该优化算法可以显著提高收敛速度和鲁棒性,并有... 为了抑制相干自由空间光通信系统中大气湍流引起光信号波前失真的不利影响,提出了一种基于聚合动量(AM)和自适应矩边界(AdaMod)优化器的增强型随机并行梯度下降(SPGD)算法。仿真结果表明,该优化算法可以显著提高收敛速度和鲁棒性,并有效降低波前畸变的峰谷值和均方根,从而更有效地抑制大气湍流对相干自由空间光通信(FSOC)系统混频效率和误码率的负面影响。 展开更多

关键词 自由空间光通信 聚合动量 大气湍流 随机并行梯度下降算法 波前畸变校正

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空间光波前畸变校正中的元启发式SPGD算法

7

作者 赵辉 吕典楷 +3 位作者 安静 邝凯达 余孟洁 张天骐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期424-434,共11页

为了改善传统随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent,SPGD)算法收敛速度慢且容易陷入局部极值的问题,提出了一种元启发式随机并行梯度下降(Meta-Heuristic SPGD,MHSPGD)算法。该算法将SPGD算法和元启发式算法的开发与... 为了改善传统随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent,SPGD)算法收敛速度慢且容易陷入局部极值的问题,提出了一种元启发式随机并行梯度下降(Meta-Heuristic SPGD,MHSPGD)算法。该算法将SPGD算法和元启发式算法的开发与探索两步结合,首先利用SPGD算法的梯度下降搜索得到局部最优解,然后进行邻域搜索得到局部最优区域以外的可能最优解,通过所有解性能指标的比较来确定新的迭代起点。随着搜索范围的自适应扩展,该算法能够避免陷入局部极值并趋向收敛于全局最优。同时,为了避免重复搜索,建立了记忆表来记录迭代过程中产生的次最优解。搭建了无波前探测器自适应光学系统模型,运用所提算法对不同湍流强度下的波前畸变进行了仿真校正,并针对不同Zernike阶数的像差进行了仿真实验。在三种湍流强度下,MHSPGD算法所能达到的斯特列尔比(Strehl Ratio,SR)分别为0.7621、0.6554、0.3749,相比于SPGD算法分别提升了0.1%、2%和18.6%。此外,当畸变中含有较多高阶成分时,文中所提优化算法相比传统的SPGD算法,SR收敛到0.6所需的迭代次数减少了约47%,且SR收敛极限值也提升了约9.4%。结果表明:与三种主流优化算法相比,MHSPGD在保持较快收敛速度的同时,能够在各种湍流强度下达到更高的收敛极限,有效地解决了算法的局部收敛问题。 展开更多

关键词 自适应光学 波前畸变校正 随机并行梯度下降算法 元启发式算法

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板条激光模块热致波前畸变自校正设计

8

作者 刘亮 王姗姗 +3 位作者 黄秀军 徐红艳 宋镇江 石德乐 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第11期239-244,共6页

为了解决板条激光器输出激光光束质量不高的问题,建立了激光在板条激光模块中沿"之"字形光路传输时的热致波前畸变模型。对热致波前畸变的分布特点进行了研究,并提出了一种减小热致波前畸变的方法。数值仿真结果表明,通过合... 为了解决板条激光器输出激光光束质量不高的问题,建立了激光在板条激光模块中沿"之"字形光路传输时的热致波前畸变模型。对热致波前畸变的分布特点进行了研究,并提出了一种减小热致波前畸变的方法。数值仿真结果表明,通过合理的光路设计,优化激光以同一角度两次进入板条介质时的位置偏移量,可以达到减小板条厚度方向上热致波前畸变的目的。 展开更多

关键词 激光光学 热效应 激光放大器 波前畸变 自校正

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一种基于图像后处理的极坐标格式算法波前弯曲补偿方法 被引量：9

9

作者 毛新华 朱岱寅 +1 位作者 叶少华 朱兆达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期244-250,共7页

极坐标格式算法(PFA)波前弯曲误差分析是对波前弯曲进行有效补偿的基础,以往波前弯曲误差推导过程中都对差分距离采用了二阶近似,在对大场景范围进行近场、高分辨率成像时已不能满足要求.本文采用新的方法对波前弯曲误差进行了精确的推... 极坐标格式算法(PFA)波前弯曲误差分析是对波前弯曲进行有效补偿的基础,以往波前弯曲误差推导过程中都对差分距离采用了二阶近似,在对大场景范围进行近场、高分辨率成像时已不能满足要求.本文采用新的方法对波前弯曲误差进行了精确的推导,得到了波前弯曲误差在空间频域的二阶泰勒展开表达式.利用推导的波前弯曲误差公式,在PFA图像域通过空变滤波和几何失真校正分别对二次和一次相位误差进行补偿,极大地改善了波前弯曲对PFA成像场景大小的限制.最后通过仿真数据处理验证了分析结果. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 波前弯曲 空变滤波 几何失真校正

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基于激光钠导星的星载自适应光学系统 被引量：3

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作者 管保柱 陈海清 程鹏辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 2004年第8期20-23,共4页

用于对地观测的星载光学系统受空间环境及相机内环境的影响而存在波前畸变问题,从而导致成像质量变差。为获得分辨率达到近衍射极限水平的图像,需要利用自适应光学技术对波前畸变进行自适应光学校正。提出了一种基于星外信标的自适应光... 用于对地观测的星载光学系统受空间环境及相机内环境的影响而存在波前畸变问题,从而导致成像质量变差。为获得分辨率达到近衍射极限水平的图像,需要利用自适应光学技术对波前畸变进行自适应光学校正。提出了一种基于星外信标的自适应光学系统实现畸变波前校正的方案,并给出仿真实验,从而为星载自适应光学的进一步研究提供了依据。 展开更多

关键词 星载 波前畸变 自适应光学技术 自适应光学系统 对地观测 激光 分辨率 内环境 影响 校正

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自适应校正波面畸变系统设计

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作者 马品仲 《红外与激光技术》 CSCD 1995年第5期47-52,共6页

由于大气湍流造成大口径望远镜光学系统波面畸变，严重影响成象质量。本文提出一种在红外区进行自适应校正，使象质达到衍射极限分辨率的设计方案。

关键词 天文望远镜 波面畸变 自适应系统 校正

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