基于FPGA的高速、高精度激光光斑检测技术研究.pdf

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1、分类号UDC：密级编号基于FPGA的高速、高精度激光光斑检测技术研究THERESEARCHFORHIGH—SPEED＆HIGH．PRECISl0NLASERFACULADETETIONTECHNOLOGYBASED0NFPGA学位授予单位披代码：量壹型王盔芏f!Q!堑2学科专业名称及代码：堕士猎芏皇煎丕!QS塑2研究方向：堂查焦壁皇堂堑蓬型照垄申请学位级别：亟±指导教师：堡直坚煎篮研究生：祁盘呈论文起止时叫：!QQ!．1l二2Q!Q：12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕L学位论文，《基]

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3、cJ高速、高精度激光光斑检测技术研究》足本人在指导教师的指导下．独立进行研究：【：作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意谚l到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：21望塾21止年上月望R长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位

4、沧文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部I]或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。奉人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段僳存和汇编学位沦文。n扦簦靠旌止‘

5、土jJ互}_I锄～菇画⋯型心1＼摘要随着空间激光通信技术的不断发展，其展现出的应用价值越来越被人们所重视。本文主要介绍了空间激光通信中的一项关键技术，激光光斑位置的高速、高精度检测技术，设计并制作了激光光斑位置实时检测装置。本文首先对空间激光通信技术的国内外发

6、展现状做了概括性介绍，其次对空间激光通信ATP分系统做了详细分析，进而对精跟踪伺服系统也进行了阐述。在此基础之上．详细分析丁精跟踪光斑探测单元和光斑图像处理单元的各项技术指标。设计并制作了基于FPGA的光斑图像实时处理单元。最后对精跟踪伺服系统做了测试，光斑图像处理单元实现3000Hz脱靶量实时更新，光斑检测精度优于089rad的指标。从而为实现精跟踪伺服系统达到21』rad控制精度要求做好准备，同时也为空间激光通信系统的轻小型化技术奠定了基础。关键词：空间激光通信ATP精跟踪图像处理FPGAABSTRACTWl

7、th山econstantdevelopmentofspaceIasercommunicationsthebenefi乜ofltsapp[icabilit3becomemoreandmorenotableThisarticlejntroducedake、technologyofspacetelecommunicationhigh·speedandhigh-accuracydew．ionofthelightspotRealtimedetectiondexricejsdesignedandmanufacturedBo出

8、abroadanddomes6csn把ofdevelopmentofspace】asefcommunications括generallyintroducedfirstly,followedbyananalysisonATPsubsystemofspacelasercommunicationsfurtherFflore．servo—systemofaccuratetracinglslllustratedBasedoilthepreviousdemonstration．ananalysisofthemiscellan

9、eoustechniqueIndexesoftheaccuratelightspotdetectingunitandlightspotimageprocessingunitisperformedArealtimeimageprocessingunit1sdesignedandrealizedusingFPGAAtlast．experimentoftheaccuratetracingservo．systemiscarriedout；a3000Hztealtimerenewalofmissdistanceisachi

10、evedbythe1l曲tspotimageprocessingunitAccuratetracingservo-systemfulfilledtheaccuracyrequirement，whichestablishedapreconditionformorecompactandportablespacelasercommunicationsystemsKe、words