振動對空間光-光纖耦合效率影響及補償方法研究.pdf

1、利用現(xiàn)有成熟光纖通信技術(shù)是目前衛(wèi)星光通信技術(shù)的重要發(fā)展方向，但需首先解決空間光-光纖耦合這一關(guān)鍵問題。以此為目的，本文針對衛(wèi)星光通信終端，對衛(wèi)星平臺振動對空間光-光纖耦合效率的影響進行了理論分析，在此基礎(chǔ)上，直接在通信終端接收端建立以CCD為探測器，高速偏轉(zhuǎn)鏡為補償器件的衛(wèi)星平臺振動補償系統(tǒng)，采用兩種不同的補償算法對多種不同振型進行相應(yīng)的補償實驗研究，并對比不同補償算法的補償效果。
　　本文首先介紹了衛(wèi)星平臺振動模式及來源，闡述了

2、補償衛(wèi)星平臺振動的一般方法。分析了振動補償算法中的單點及時間序列預(yù)報補償算法。詳細介紹了時間序列 ARMA模型的定義及基本類型，論述了ARMA模型的識別及定階原則。
　　從理論分析了衛(wèi)星平臺振動對空間光-光纖耦合效率的影響，建立耦合效率隨平臺角振動變化的仿真模型，給出由于橫向及縱向?qū)?zhǔn)偏差引起的空間光-多模光纖耦合效率下降的仿真結(jié)果。
　　在此基礎(chǔ)上針對衛(wèi)星光通信終端，建立以CCD為探測器，高速偏轉(zhuǎn)鏡為補償器件的衛(wèi)星平臺微振

3、補償系統(tǒng)，采用單點反饋補償算法，對多種不同的諧波及隨機振型進行振動補償，以驗證補償系統(tǒng)的可行性及有效性。
　　為提高單點反饋補償系統(tǒng)的補償效果及補償帶寬，對補償算法做出改進，采用基于時間序列的預(yù)報補償算法，并進行相應(yīng)振動補償實驗，以研究補償算法對補償系統(tǒng)補償特性的影響。
　　實驗結(jié)果表明：所建立的單點反饋振動補償系統(tǒng)能對40Hz以下諧波振動做出有效補償，對諧波振動的最大耦合效率改善率為54.73％，對隨機振動的最大耦合效率改