大气激光通信系统的实验测量

论文题目: 大气激光通信系统的实验测量

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电路与系统

作者: 陈丽新

导师: 柯熙政

关键词: 激光通信,大气信道,光斑,测量

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文旨在研究大气随机信道对光通信链路的影响。大气激光通信作为一种非常好的无线通信手段,自激光出现以来,众多学者对它做出了很多理论上和实验上的研究,能否将之变为现实从而推广应用的关键在于大气激光通信系统能否克服气候因素的影响,实现全天候通信。因此,对激光通过大气随机信道远场光斑的实验测量具有十分重要的意义。基于此目的,在设计激光光斑测量系统基础上,我们进行了在不同气象条件下的近地视距实验测量,给出了不同天气情况下的测量结果并进行了详细的分析和讨论。同时实验中获得了大量的数据,为进一步建立大气随机信道模型提供了有力的依据。论文对大气信道对激光传输的影响、光斑测量系统方案的确立、数据采集系统的设计和实现、不同天气情况下的场外实验测量、实验结果及测量误差等方面都做了较为详细的论述。

论文目录:

1 绪论

1．1 课题的来源、目的和意义

1．2 国内外研究与技术进展

1．3 课题任务

1．4 论文各部分的主要内容

2 激光大气传输的基本理论

2．1 引言

2．2 激光大气传输的能量衰减

2．2．1 大气吸收效应

2．2．2 大气散射效应

2．2．3 散射和吸收的共同影响

2．3 大气湍流效应

2．3．1 湍流大气分析

2．3．2 湍流统计特征

2．3．3 湍流对激光传输的影响

3 测量系统方案的确立与实现

3．1 方案论证

3．1．1 测量系统的整体组成

3．1．2 CCD成像法接收光斑测量系统方案

3．1．3 探针扫描法接收光斑测量系统方案

3．1．4 用激光功率计监测系统能量的衰减

3．1．5 确定测量方案

3．2 实验链路概述

3．2．1 引言

3．2．2 实验原理及框图

3．3 实验设备介绍

3．3．1 激光器

3．3．2 光学天线

3．3．3 调节支架和电源

3．3．4 激光功率计

3．3．5 数据采集系统

3．4 实验中的关键技术

3．4．1 完整光斑的接收

3．4．2 抑制背景光

3．4．3 实时记录

4 数据采集系统

4．1 引言

4．2 数据采集系统的组成

4．3 设计原理

4．4 硬件设计

4．4．1 选择A/D转换器

4．4．2 前置放大电路

4．4．3 采样/保持电路

4．4．4 单片机及其控制电路

4．4．5 通讯部分的设计

4．5 软件设计

5 实验测量及结果分析

5．1 光强闪烁的日变化

5．1．1 变化规律

5．1．2 光强起伏的概率分布特征

5．2 不同天气情况对光通信链路的影响

5．2．1 烟雾、雾、悬浮粒子天气

5．2．2 阴天

5．2．3 小雨天气

5．2．4 大雨天气

5．3 光斑抖动情况分析

5．4 测量误差分析

5．4．1 背景辐射干扰

5．4．2 信号调理电路中的噪声

5．4．3 系统精度

5．4．4 其它形式的系统误差

6 结论

6．1 全文总结

6．2 今后的工作

致谢

参考文献

研究生期间发表的论文

发布时间: 2005-12-23

参考文献

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大气激光通信系统的实验测量

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