光学锁相环环路滤波技术研究
发布时间：2021-07-26 23:41
空间激光通信系统由于具有通信速率高、保密性好、抗干扰能力强的突出特点,而使其具有广泛的应用前景。从信号调制/解调模式上空间光通信可以分为强度调制/直接探测与相位调制/相干探测两种方式,相干探测由于具有探测灵敏高、信息容量大、波长选择性好、调制格式多样等特点成为近年研究热点。相干通信从信号处理方式上可分为数字相干通信与模拟相干通信,数字相干系统一般应用于光纤通信中,由于具有较大功耗,并且需要使用高速模数转换器件（A/D转换）等要求,限制了其在空间场景的应用。因此,零差方式的模拟相干光通信系统,在空间应用领域获得广泛关注。光锁相环系统作为相干光通信系统的重要组成部分,由光压控振荡器、鉴相器、环路滤波器等部分构成,实现入射光与本振激光载波同步,相位误差最小,进而解调出基带信号。锁相环系统性能直接影响光通信系统性能,影响锁相环性能的主要因素有多普勒频移、激光器线宽、相位噪声、探测器散粒噪声等,可通过锁相选型、关键器件优化选取、复合环路滤波设计等方式对上述误差进行有效抑制,提高锁相环性能。本文以相干通信技术为研究背景,开展光锁相环相关技术研究,通过对比分析各种典型锁相环的实现形式、难易程度、技术...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零差接收单元及光端机结构
第1章绪论3图1.1零差接收单元及光端机结构在成功实现星间、星对地星地高速率相干激光通信演示验证后，针对未来应用需求，DLR又制定了欧洲数据中继卫星系统（EDRS），进行高轨卫星与地间进行进行数据交换，该通信端机通过增加激光发射功率、增加接收光学系统口径、降低通信速率、自适应光学等措施补偿长距离引起的空间衰减，以实现通信距离45000km以上，通信速率1.8Gbps的技术指标，TeSAT公司已经完成原理样机研制，预计2020年左右投入使用[1]。图1.2EDRS应用场景及有效载荷示意日本在1064波段相干激光通信方面做了大量工作。2011年报道了可应用在低轨卫星上的相干通信技术，在实验室内完成了科斯塔斯环、90°光混频器、多普勒频移补偿等测试。2014年报道基于光锁相环的通信、跟踪一体环集成系统，可有效降低相干通信系统体积[11]。图1.3基于光锁相环的通信、跟踪一体化集成原理日本航空开发署在第一代空间激光通信研制基础上，制定了下一代相干星间光通信的研究计划，拟定通信速率2.5Gbps，通信波长1064nm，BPSK零差相干探测，捕获与粗跟踪使用无独立信标方式[12]。
第1章绪论3图1.1零差接收单元及光端机结构在成功实现星间、星对地星地高速率相干激光通信演示验证后，针对未来应用需求，DLR又制定了欧洲数据中继卫星系统（EDRS），进行高轨卫星与地间进行进行数据交换，该通信端机通过增加激光发射功率、增加接收光学系统口径、降低通信速率、自适应光学等措施补偿长距离引起的空间衰减，以实现通信距离45000km以上，通信速率1.8Gbps的技术指标，TeSAT公司已经完成原理样机研制，预计2020年左右投入使用[1]。图1.2EDRS应用场景及有效载荷示意日本在1064波段相干激光通信方面做了大量工作。2011年报道了可应用在低轨卫星上的相干通信技术，在实验室内完成了科斯塔斯环、90°光混频器、多普勒频移补偿等测试。2014年报道基于光锁相环的通信、跟踪一体环集成系统，可有效降低相干通信系统体积[11]。图1.3基于光锁相环的通信、跟踪一体化集成原理日本航空开发署在第一代空间激光通信研制基础上，制定了下一代相干星间光通信的研究计划，拟定通信速率2.5Gbps，通信波长1064nm，BPSK零差相干探测，捕获与粗跟踪使用无独立信标方式[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干光通信系统中光束的偏振控制及控制算法研究[J]. 马兵斌,柯熙政,张颖. 中国激光. 2019(01)
[2]激光线宽对光学锁相环锁相效果的影响[J]. 梁井波,张蓉竹,孙年春. 光学学报. 2018(12)
[3]多级复合环路光学锁相环技术研究[J]. 赵馨,董岩,刘洋,宋延嵩,常帅. 光学学报. 2018(05)
[4]高速空间相干光平衡探测器结构优化[J]. 代永红,梁赫西,武强,杨海峰,卢欧欣. 光学精密工程. 2017(10)
[5]星间高速相干激光通信系统中的光学锁相环技术[J]. 常帅,佟首峰,姜会林,刘洋,宋延嵩,董毅,董科研,董岩,张鹏,南航. 光学学报. 2017(02)
[6]星间相干激光通信中科斯塔斯锁相系统设计[J]. 张震,孙建锋,卢斌,李佳蔚,朱韧,侯霞. 中国激光. 2015(08)
[7]导航卫星中激光通信/测距一体化技术及链路特性分析[J]. 赵馨,牛俊坡,刘云清,佟首峰,王世峰. 激光与光电子学进展. 2015(06)
[8]基于现场可编程门阵列单探测器复合轴控制技术[J]. 宋延嵩,佟首峰,董岩,赵馨. 光子学报. 2014(04)
[9]空间激光通信组网光学原理研究[J]. 姜会林,胡源,丁莹,付强,赵义武,董科研,宋延嵩,娄岩. 光学学报. 2012(10)
[10]相位补偿偏振分光2×4 90°自由空间光学桥接器[J]. 周煜,万玲玉,职亚楠,栾竹,孙建锋,刘立人. 光学学报. 2009(12)
博士论文
[1]基于AOFS调谐的星间零差相干激光通信探测技术研究[D]. 刘洋.长春理工大学 2019
[2]卫星相干光通信接收灵敏度衰退的补偿方法研究[D]. 张鹏.电子科技大学 2015
本文编号：3304608
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零差接收单元及光端机结构
第1章绪论3图1.1零差接收单元及光端机结构在成功实现星间、星对地星地高速率相干激光通信演示验证后，针对未来应用需求，DLR又制定了欧洲数据中继卫星系统（EDRS），进行高轨卫星与地间进行进行数据交换，该通信端机通过增加激光发射功率、增加接收光学系统口径、降低通信速率、自适应光学等措施补偿长距离引起的空间衰减，以实现通信距离45000km以上，通信速率1.8Gbps的技术指标，TeSAT公司已经完成原理样机研制，预计2020年左右投入使用[1]。图1.2EDRS应用场景及有效载荷示意日本在1064波段相干激光通信方面做了大量工作。2011年报道了可应用在低轨卫星上的相干通信技术，在实验室内完成了科斯塔斯环、90°光混频器、多普勒频移补偿等测试。2014年报道基于光锁相环的通信、跟踪一体环集成系统，可有效降低相干通信系统体积[11]。图1.3基于光锁相环的通信、跟踪一体化集成原理日本航空开发署在第一代空间激光通信研制基础上，制定了下一代相干星间光通信的研究计划，拟定通信速率2.5Gbps，通信波长1064nm，BPSK零差相干探测，捕获与粗跟踪使用无独立信标方式[12]。
第1章绪论3图1.1零差接收单元及光端机结构在成功实现星间、星对地星地高速率相干激光通信演示验证后，针对未来应用需求，DLR又制定了欧洲数据中继卫星系统（EDRS），进行高轨卫星与地间进行进行数据交换，该通信端机通过增加激光发射功率、增加接收光学系统口径、降低通信速率、自适应光学等措施补偿长距离引起的空间衰减，以实现通信距离45000km以上，通信速率1.8Gbps的技术指标，TeSAT公司已经完成原理样机研制，预计2020年左右投入使用[1]。图1.2EDRS应用场景及有效载荷示意日本在1064波段相干激光通信方面做了大量工作。2011年报道了可应用在低轨卫星上的相干通信技术，在实验室内完成了科斯塔斯环、90°光混频器、多普勒频移补偿等测试。2014年报道基于光锁相环的通信、跟踪一体环集成系统，可有效降低相干通信系统体积[11]。图1.3基于光锁相环的通信、跟踪一体化集成原理日本航空开发署在第一代空间激光通信研制基础上，制定了下一代相干星间光通信的研究计划，拟定通信速率2.5Gbps，通信波长1064nm，BPSK零差相干探测，捕获与粗跟踪使用无独立信标方式[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干光通信系统中光束的偏振控制及控制算法研究[J]. 马兵斌,柯熙政,张颖. 中国激光. 2019(01)
[2]激光线宽对光学锁相环锁相效果的影响[J]. 梁井波,张蓉竹,孙年春. 光学学报. 2018(12)
[3]多级复合环路光学锁相环技术研究[J]. 赵馨,董岩,刘洋,宋延嵩,常帅. 光学学报. 2018(05)
[4]高速空间相干光平衡探测器结构优化[J]. 代永红,梁赫西,武强,杨海峰,卢欧欣. 光学精密工程. 2017(10)
[5]星间高速相干激光通信系统中的光学锁相环技术[J]. 常帅,佟首峰,姜会林,刘洋,宋延嵩,董毅,董科研,董岩,张鹏,南航. 光学学报. 2017(02)
[6]星间相干激光通信中科斯塔斯锁相系统设计[J]. 张震,孙建锋,卢斌,李佳蔚,朱韧,侯霞. 中国激光. 2015(08)
[7]导航卫星中激光通信/测距一体化技术及链路特性分析[J]. 赵馨,牛俊坡,刘云清,佟首峰,王世峰. 激光与光电子学进展. 2015(06)
[8]基于现场可编程门阵列单探测器复合轴控制技术[J]. 宋延嵩,佟首峰,董岩,赵馨. 光子学报. 2014(04)
[9]空间激光通信组网光学原理研究[J]. 姜会林,胡源,丁莹,付强,赵义武,董科研,宋延嵩,娄岩. 光学学报. 2012(10)
[10]相位补偿偏振分光2×4 90°自由空间光学桥接器[J]. 周煜,万玲玉,职亚楠,栾竹,孙建锋,刘立人. 光学学报. 2009(12)
博士论文
[1]基于AOFS调谐的星间零差相干激光通信探测技术研究[D]. 刘洋.长春理工大学 2019
[2]卫星相干光通信接收灵敏度衰退的补偿方法研究[D]. 张鹏.电子科技大学 2015
本文编号：3304608
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3304608.html
