基于CMOS探測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)域研究的熱點和難點。
　　本文以某近地湍流信道空間激光通信項目為依托，開展了基于CMOS探測器的湍流信道高性能ATP技術(shù)研究，研究主要目標是完成具有大視場快速捕獲能力及小視場高性能跟蹤的ATP方案設(shè)計及實現(xiàn)。論文主要研究內(nèi)容如下：
　　1）論文開展了ATP技術(shù)國內(nèi)外動

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。
　　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光斑檢測的影響；對光斑檢測主要誤差來源進行研究，并對噪聲對系統(tǒng)性能影響進行分析；平臺抖動對ATP系統(tǒng)性能影響；確定了論文研究的性能指標。
　　3）論文開展了近地湍流ATP系統(tǒng)重要方案設(shè)計，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；完成CMO

3、S探測器的去噪算法分析及設(shè)計；完成光斑質(zhì)心算法分析及設(shè)計。并通過仿真驗證了粗精跟蹤閉環(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模塊設(shè)計及電路實現(xiàn)，通過實驗測試方法驗證了論文設(shè)計方案的可行性和有效性。
　　5）搭建近地湍流信道10KM無線光通信實驗平臺開展了鏈路級測試驗證，驗證結(jié)果表明：系統(tǒng)完整實現(xiàn)了基于CMOS自適應(yīng)開窗功能的捕獲、粗精跟蹤功能