深空激光通信中环境对激光捕获的影响

首先分析了太阳环境对深空激光通信的影响,利用Kerr度规计算出通信激光经过太阳表面时受到太阳引力场影响的通信光偏折角为1.75″-0.12″×10-5。对地球到火星激光通信的环境因素进行了分析,通过Matlab软件仿真得到不同位置(不同激光传输时间)与激光通信发射角度的补偿关系。     

弱湍流环境下基于OFDM的大气激光通信系统性能分析

大气激光通信作为一种新型无线接入方式备受关注,但是大气中存在的湍流效应会使系统信道不稳定,对传输性能产生影响。为了充分发挥大气激光通信的优势,提高传输速率,改善系统性能,将OFDM技术与大气激光通信相结合并建立OFDM系统仿真模型,分析在弱湍流环境下不同子载波调制方式、不同子载波数以及不同循环前缀长度等因素对OFDM系统误码性能的影响,为OFDM在大气激光通信系统中的应用提供了合理的参数选择依据。     

后向散射对陆战激光通信影响分析

激光通信抗干扰能力强、保密性好,非常适用于陆战条件下抗电磁干扰通信,对提升陆军作战能力具有重大推动作用。陆战环境复杂烟尘较重,发射的激光受到大气后向散射的影响会反射到己方的接收系统中,对接收产生一定影响,因此必须对激光通信系统后向散射的强度进行分析。根据陆战激光通信系统的特点,对收发独立口径和收发共口径的两类激光通信光系统大气后向散射进行了分析,并对系统发散角、接收视场、光轴间距等参数与后向散射强度的关系进行了仿真,为优化系统参数、减小大气后向散射对系统影响提供了参考。     

雾对无线光通信系统信噪比的影响

目前,无线激光通信系统以其安全性好、高带宽、高容量、成本低以及无需频率许可等优点得到越来越广泛的应用与研究。但通常激光在雾、雪、雨等恶劣气象环境下传输时,信号却产生严重的衰减甚至会造成通信中断,因而就有必要掌握激光在恶劣气象条件下的传输效应和衰减特性。本文从雾的物理特性出发,对激光在雾媒质中的传播衰减特性进行了基础的理论研究。分别给出了无线光通信系统的数字模型、噪声模型,并对数字信噪比的计算进行了理论推导,给出了不同因素对探测器数字信噪比的影响。最后,以工作波长为810nm的激光为例,利用衰减率与透过率之间的关系,给出了在平流雾及辐射雾中数字信噪比随能见度的变化关系曲线,分析了信噪比随视场角的变化关系。该分析说明,雾的能见度对无线光通信系统接收器信号功率及数字信噪比有较大的影响。     

湍流边界层对空-地光通信系统性能的影响

由湍流边界层产生的气动光学效应是空-地激光通信系统设计需要解决的关键技术.在研究了相关的湍流边界层理论的基础上,分别对飞行高度、速度、激光通信系统的机上位置和波长对机栽光学平台像差的影响逐一进行分析,并利用matlab进行了数字仿真.仿真结果表明:飞行高度要尽可能地高,速度要尽可能地慢,同时激光通信系统要尽可能地向机体前方移动.对于波长的选取,既要考虑系统的对比度又不能忽视对分辨率的影响,只有这样才能得出一个使系统处于最佳状态的波长λ*,以上这些措施都可以将气动光学像差降低到最小.     

火星探测器对地激光通信相对运动研究与仿真

火星探测是深空探测的一部分,针对环火探测器对地的激光通信系统,为了确定激光链路的传输方向,本文探讨了一种火星探测器对地激光通信相对运动研究与仿真的初步方法,来确定环火探测器相对于地球的一些基本的位置参数。首先根据开普勒定律、卫星的动力学方程与坐标转换原理建立探测器对地的激光通信系统的数学模型,然后通过Matlab进行进一步的计算与仿真,得到了主要参数方位角以及俯仰角的变化范围。本文探讨了相关的坐标系,在此基础上进行了时空基准的转换,最终确定环火探测器对地球的指向角度变化,对环火探测器激光通信系统的设计提供了依据。     

发展空间激光通信,提高对地观测效能

基于对地观测技术用于全球实时探测,在获得地球表面及深部的时空信息中具有重要的作用,分析了我国对地观测面临的主要问题及解决途径,论述了空间激光通信在对地观测中的作用及要解决的关键技术,对空间激光通信在我国对地观测中的应用提出了几点展望与建议.     

基于哈特曼传感器激光波面测试方法研究

激光通信中主要存在的问题为激光在传输过程中受大气环境影响严重,产生波面畸变,影响激光的传输质量,从而引起激光所携带的信息失真。以哈特曼传感器为核心研制一个操作简便、结构紧凑的波面测试系统,该系统可有效地检测激光传输后及传输过程中产生的波像差。通过对所要求的技术指标进行分析,合理地选择了满足要求的哈特曼波面传感器及微透镜阵列,根据微透镜阵列的口径对准直光学系统进行了设计,编制了测试软件界面,给出了波面测试实验结果,最终满足测试指标要求。     

电离层E层对星地量子密钥分发特性的影响

研究了采用3种不同波长信号进行通信时电离层E层对星地量子密钥分发系统特性的影响。首先，建立了电离层E层的传输模型，并得到了电离层E层的链路衰减计算式；分析了太阳天顶角和信号传输距离对3种波长信号链路衰减的影响。通过仿真实验分析了信道容量、纠缠保真度、量子误码率以及安全密钥率随太阳天顶角和信号传输距离的变化关系。结果表明，在实际应用中，为了获得较好的量子通信特性，推荐使用短波长量子信号，并尽量避免在中午前后传输量子信号。     

激光快速成形系统

华中科技大学与武汉滨湖机电技术产业有限公司研制出激光快速成形系统,并获得多项国家专利。 　　快速成形系统用于将计算机模型快速经济地制成原型,可缩短新产品开发周期,减少开发费用,降低开发风险。该系统可用于家用电器、机械制造、通信、建筑、仪表、医学及玩具制造等行业。 　　(KJ. 0103) 激光快速成形系统     

日本空间光通信技术的发展状况

日本是在空间光通信领域发展最为迅速的国家,它利用装载于ETS-VI卫星上的LCE系统,建立起了卫星与地面站间的光通信链路,并进行了大量的研究和试验,为空间光通信技术的实用化打下了坚实的基础。文中就日本空间光通信技术的发展及ETS-VI系统作了较为详细的介绍。     

激光相位噪声对相干光纤通信系统性能的影响

研究了激光相位噪声对相干光纤通信系统调制格式选择、参数优化和载波相位估计性能等的影响,仿真研究表明:对于16-QAM相干光纤通信系统,star型星座图中星点位置关系可以依据系统噪声特性优化,具有比square型星座图更大的激光相位噪声容限;经典的Viterbi-Viterbi载波相位估计方法用于相干光纤通信系统时,算法中对符号序列平均的最佳长度与激光相位噪声成反比;对于一定的目标误比特率,相干光接收机中A/D有效位数的大小与系统调制格式阶数和星座图特征基本无关。     

激光大气通信中分集接收技术的理论研究

基于光分集接收由光强相关函数决定,本文提出一种计算有限孔径平均效应时天线收集光功率空间相关的方法,并讨论了等增益相加分集前后信噪比的变化、光功率概率分布及光功率谱的变化.结果表明空间分集接收能在很大程度上改善激光大气通信的性能.     

卫星相干光通信跟瞄误差对链路性能的影响

以星间相干激光通信链路的接收机相干效率为研究对象,分析了动态跟瞄误差对相干效率的影响,将相干效率引入到星间相干激光通信链路方程,推导了跟瞄误差波前失配条件下的相干光通信链路的误码率概率表达式,对卫星激光通信链路中跟瞄对准误差导致的相干效率下降、链路误码性能劣化情况进行了仿真计算。结果表明,由于跟瞄对准误差波前失配的影响,相干激光通信接收终端具有一个优化的接收孔径,在本仿真条件下,LEO-GEO星间链路动态跟瞄误差为0.5μrad时,优化接收孔径为0.5 m,链路可获得最佳误码性能。     

空间激光通信光端机发展水平与发展趋势

激光通信技术和传统通信技术相比具有极大的优越性和广阔的应用前景,其中光端机是实现空间激光通信的核心系统.论述了近年来发达国家在光端机研发方面所取得的成果,讨论了光端机研发的发展趋势.在未来多型平台之间进行组网激光通信的背景下,对光端机上一对多通信光学天线的各种设计方案进行了梳理,从几个方面评价了各种设计方案的优缺点,并对网络化通信的光学天线关键技术提出了一些新的思考和分析.     

空间光通信对抗中通信光探测器的同步干扰特性研究

针对空间激光通信日益成熟,未来应用越来越广的趋势,提出了空间激光通信光电探测器干扰特性研究。首先分析光通信用光电探测器干扰特性,从比特干扰、时钟提取干扰两种方式分析光电探测器的受干扰特性并进行了仿真,在实验室搭建实验系统并对光电探测器干扰进行了实验测试,结果表明对光通信接收光电探测器进行干扰的效果与干扰源的频率和功率等参数有关。     

掺气分流墩与消力池联合应用消能机理分析与试验验证

采用附加射流水跃理论对掺气分流墩与消力池联合应用的消能机理进行了分析,并通过模型试验对理论分析及消能效率进行了验证.结果表明,采用掺气分流墩设施,可增进消力池的消能作用,并取得显著的经济效益,达到附加射流水跃理论所预期的效果.     

基于ADAMS和Matlab的一对多激光跟踪天线联合仿真

为了研究激光通信跟踪天线的跟踪性能、减小伺服传动误差、提高设计效率,采用ADAMS和Matlab对一对多激光通信跟踪天线的性能进行机－电联合仿真。利用ADAMS搭建动力学模型,Matlab搭建控制系统模型,然后利用控制系统模型和动力学模型组成联合仿真模型,对一对多激光通信跟踪天线进行联合仿真。由一对多激光通信跟踪天线的联合仿真结果可以得出：一对多激光通信跟踪天线具有良好的跟踪性能,系统稳定状态下,跟踪误差小于目标值的0.4%以下。结果表明：建立的联合仿真模型能够精确地反应跟踪天线的跟踪性能,极大地提高了设计效率,减小了伺服传动误差,为原理样机的研制提供了理论依据。     

舰船间激光通信系统视轴捕获技术

空间激光通信逐渐成为舰船间通信新型手段,但捕跟问题是舰船间激光通信最大的难点,阐述了舰船间激光通信捕获特点,分析了舰船间激光通信捕获系统的组成、工作原理和捕获策略,并着重研究捕获概率和捕获时间的影响因素,通过理论建模分析,优化捕获系统中的参数,包括捕获概率、捕获不确定区域,以及捕获时间等.结合具体使用器件对捕获系统参数进行了设计,并通过野外舰船间试验对其进行测试,实验结果测试捕获概率优于98%,不确定区域大小为26mrad,捕获时间优于30s.     

光通信接收用200mm口径紫外光学系统设计

在阐述紫外光通信系统优势的基础上,提出了紫外光通信接收机光学系统要求。通过光学系统结构选型分析,确定采用离轴三反的结构形式。具体设计了一个口径为200mm的紫外光通信接收用光学系统,该系统焦距为1 000mm,其中主镜、次镜均采用非球面。用Zemax软件进一步优化后,结果表明该系统在240～280nm工作波段范围内,50线对/mm处的MTF均达到0.4以上,满足实际工作要求。