運動無線光通信光接收技術的研究.pdf

1、本文根據(jù)無線光通信的傳輸原理，分析了在直線軌道上運動的目標間進行無線光通信的可行性，針對運動無線光通信中運動端光通信機相對固定端光通信機作勻速直線運動的特點，提出了利用光錐的優(yōu)良集光性能來進行運動時的光信號的接收。 論文首先概述了無線光通信的背景知識和系統(tǒng)中光學天線的設計原理，重點介紹了激光光學系統(tǒng)中光發(fā)射和光接收的原理，并在此基礎上，詳細闡述了光發(fā)射和光接收天線的設計過程。由于課題中的光傳輸距離較短，光束發(fā)散角較大，弱化了光束

2、準直的功能，因此我們采用性價比較高的單透鏡作為發(fā)射和接收天線，根據(jù)初步參數(shù)給出了透鏡的詳細設計過程。為了避免引入大的像差導致誤碼率的增加，采用非球面技術來優(yōu)化透鏡的性能。 其次，論文介紹了直線運動無線光通信系統(tǒng)的實現(xiàn)目標和實現(xiàn)方案。在光通信中，運動端的光通信機架設在運動小車上，相對于固定端光通信機做直線運動。運動中光終端機的振動引起激光光斑中心的抖動和偏移，導致進入接收透鏡的空間光的視場角的變化，加上光通信機本身的振動，最終引起

3、雙方接收系統(tǒng)中像點的偏移，當像點偏移出接收光纖或探測器的有效接收面積時，通信鏈路將中斷。因為運動小車的數(shù)據(jù)信息和控制信號都要經(jīng)過空間光與控制臺進行傳遞，因此通信中斷現(xiàn)象是必須要避免的。 再次，論文在測試軌道振動的基礎之上確定了發(fā)射天線的發(fā)散角，保證在運動中光接收天線都能接收到光信號。為了解決像點偏移引起的光通信中斷問題，論文提出了一種基于實心光錐的空間光接收方案，對該接收方案進行了詳細理論分析和光接收實驗。通過在接收透鏡焦平面上