基于CMOS探測(cè)器的湍流信道高性能ATP技術(shù)研究.pdf

1、ATP（Acquisition，Tracking and pointing）技術(shù)是空間激光通信鏈路快速建立和保持鏈路穩(wěn)定的重要條件， ATP技術(shù)是空間激光通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文以某近地湍流信道空間激光通信項(xiàng)目為依托，開展了基于CMOS探測(cè)器的湍流信道高性能ATP技術(shù)研究，研究主要目標(biāo)是完成具有大視場(chǎng)快速捕獲能力及小視場(chǎng)高性能跟蹤的ATP方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1）論文開展了ATP技術(shù)國內(nèi)外動(dòng)

2、態(tài)分析，梳理了ATP技術(shù)發(fā)展在目前所存在的問題，根據(jù)應(yīng)用需求，確定了論文研究目標(biāo)。
　　2）論文開展了ATP系統(tǒng)性能主要影響因素分析工作，其中涉及大氣湍流對(duì)光斑檢測(cè)的影響；對(duì)光斑檢測(cè)主要誤差來源進(jìn)行研究，并對(duì)噪聲對(duì)系統(tǒng)性能影響進(jìn)行分析；平臺(tái)抖動(dòng)對(duì)ATP系統(tǒng)性能影響；確定了論文研究的性能指標(biāo)。
　　3）論文開展了近地湍流ATP系統(tǒng)重要方案設(shè)計(jì)，主要包括：完成基于CMOS自適應(yīng)開窗的ATP掃描捕獲、粗精跟蹤方案的設(shè)計(jì)；完成CMO

3、S探測(cè)器的去噪算法分析及設(shè)計(jì)；完成光斑質(zhì)心算法分析及設(shè)計(jì)。并通過仿真驗(yàn)證了粗精跟蹤閉環(huán)執(zhí)行性能以及光斑去噪算法性能。
　　4）基于Altera Cyclone系列FPGA芯片，完成ATP系統(tǒng)主控模塊及光斑檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)及電路實(shí)現(xiàn)，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法驗(yàn)證了論文設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性。
　　5）搭建近地湍流信道10KM無線光通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展了鏈路級(jí)測(cè)試驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明：系統(tǒng)完整實(shí)現(xiàn)了基于CMOS自適應(yīng)開窗功能的捕獲、粗精跟蹤功能