衛(wèi)星光通信誤差反饋振動(dòng)補(bǔ)償算法研究.pdf

1、衛(wèi)星間光通信與微波通信相比具有通信容量大、終端體積小和保密性好等突出優(yōu)點(diǎn),但是由于激光束寬窄,傳輸距離長(zhǎng)等原因,要求衛(wèi)星光通信中負(fù)責(zé)建立和保持激光通信鏈路的瞄準(zhǔn)、捕獲、跟蹤系統(tǒng)(Pointing、Acquisition and Tracking簡(jiǎn)稱PAT)的跟瞄精度為微弧度量級(jí),衛(wèi)星平臺(tái)角振動(dòng)可達(dá)到100urad,嚴(yán)重影響了光通信的質(zhì)量。因此對(duì)光通信平臺(tái)的振動(dòng)進(jìn)行控制和補(bǔ)差具有重要意義。目前,針對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)控制的方法主要分為兩類：被動(dòng)

2、隔離和主動(dòng)補(bǔ)償。被動(dòng)隔離是直接在星上安裝振動(dòng)隔離系統(tǒng),它的有效補(bǔ)償范圍在振動(dòng)的高頻區(qū),對(duì)低頻振動(dòng)(100Hz以下)的控制效果不好,通常針對(duì)低頻振動(dòng)采用主動(dòng)補(bǔ)償,主動(dòng)補(bǔ)償是在精瞄子系統(tǒng)中通過(guò)快速偏轉(zhuǎn)鏡對(duì)振動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,因此主動(dòng)補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是獲得精瞄鏡的振動(dòng)補(bǔ)償量。本論文針對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)的低頻振動(dòng)提出一種新型振動(dòng)主動(dòng)補(bǔ)償方法,采用基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器獲得精瞄鏡的振動(dòng)補(bǔ)償量,自適應(yīng)濾波器的輸入?yún)⒖夹盘?hào)由加速度計(jì)提供,通過(guò)CCD探測(cè)器獲得的誤差

3、信號(hào)調(diào)節(jié)自身的權(quán)系數(shù)矢量,使得精瞄鏡振動(dòng)補(bǔ)償量到最優(yōu)值,從而達(dá)到對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?。因此算法具有很?qiáng)“自我調(diào)節(jié)“的能力,能夠通過(guò)誤差信號(hào)調(diào)節(jié),自動(dòng)改變自身的參數(shù)。適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)和振動(dòng)的變化,在一定程度上緩解硬件設(shè)計(jì)的不足。文章系統(tǒng)的分析了衛(wèi)星光通信平臺(tái)振動(dòng)誤差反饋補(bǔ)償算法的原理,建立系統(tǒng)性能仿真模型,并利用MATLAB軟件對(duì)算法性能進(jìn)行了仿真研究,主要從四個(gè)方面分析了算法的性能：平臺(tái)振動(dòng)幅度對(duì)算法的性能影響,平臺(tái)的振動(dòng)頻率對(duì)