船载无线激光通信系统中跟踪技术地研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要本课题以项目“无线激光通信系统”为应用背景，建立船载无线激光通信系统的模型，初步设计了一个船载无线激光通信系统，可以实现船与船之间无线激光通信，对船舶无线激光通信的发展具有一定的理论研究意义和实际的应用价值。本文通过对船舶运动的特点进行分析，充分考虑船舶运动时激光通信可能受到的干扰，即雨、雪、雾等天气、船舶本身运动和振动对通信系统的干扰与影响，通过对振动平台的选择，进行信道的补偿；通过对关键光学元件的选择来设定激光通信的距离和精度：参与设计了一个船载的无线激光通信系统，该

2、系统由光学天线、粗跟踪模块、和精跟踪模块三部分组成。本文主要叙述了无线激光通信系统中粗跟踪和精跟踪系统模块的设计过程及两个模块中关键器件、伺服系统所用到的控制算法、通行协议和相关的程序设计。伺服系统的控制程序采用C语言和汇编语言进行开发，包括粗跟踪模块的控制程序、精跟踪模块的控制程序和人机交换界面三个部分，其利用RS232通信协议，把相关的控制指令转换为整个通信系统的控制信号，传送给ATP通信平台，执行相应的命令，完成通信任务。本文的创新点是在粗跟踪模块中给出了一种利用CCD快速采集数据，进而控制伺服系统进行

3、跟踪的方法，其原理是由计算系统给出光斑的移动速度、移动方向及其预期将产生的变化并通过伺服系统控制粗跟踪的模块的运转；精跟踪环节采用新的算法利用两轴快速倾斜镜和四象限探测器保持对信号的跟踪；并仿真给出了两周快速倾斜镜在不同频率干扰下的误差曲线；设计了精跟踪伺服系统控制程序。关键词：船载无线激光通信，粗跟踪，精跟踪，CCD。南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractThesubjectproject，”wirelesslasercommunicationsystem”fortheuseofbackground

4、，theestablishmentofship—bomewirelesslasercommunicationsystemmodel，thepreliminarydesignofaship—bornelaserwirelesscommunicationssystems，carlbeachievedbetweenthevesselandtheshipcarriedoutusingwirelesslaserstableandreliablecommunications，theship，thedevelopmento

5、fwirelesslasercommunicationisallimportanttheoreticalstudyandpracticalapplicationvalue．Inthispaper,theshipmovementthroughtheforceanalysis，thedifferentialequationsofshipmotion．Bysettingtheconditionsfortheconditionsinthesmallamplitudeoflinearandcoupledtothemov

6、ementtosimplifythedifferentialequationsintosixlineardifferentialequationsindependentofeachother．SignalsandSystemsusingthetheoreticalanalysisofthelineardifferentialequation，theestablishmentofshipwavesandthemathematicalmodelofswaymovements．Wavemovementintheci

7、rcumstancesknowntousethemodeltocalculatetherateofmovementofshipsswayvalue．Mathematicalmodelofthestructureofthesimulationcampaignplatformissues，thebasisforthedesignofcontrolproceduresThisarticledescribestheWirelessLaserCommunicationSystemcoarsetrackingandfin

8、etrackingsystemdesignprocessmodulesandtwomodulesofthekeydevicesusedbytheservosystemcontrolalgorithm，accessagreementsandrelatedprogramming．Inthispaper,theinnovativewirelesscarrier,withatrackinglasercomm