星地激光通信链路原理与技术.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：18.10M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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书名

版权

前言

第1章　概述

1.1　开展星地激光通信技术研究的重要意义

1.2　激光通信的特点

1.3 国内外研究现状和发展趋势

1.3.1 国外研究状况

1.3.2 国内研究状况

第2章　地球大气基本描述及星地激光通信链路关键技术分解

2.1　地球大气的基本描述

2.1.1 大气的范围

2.1.2 大气的组分

2.1.3 大气分层

2.1.4 大气的运动

2.1.5 大气的电离

2.2　大气模式

2.2.1 标准大气的定义

2.2.2 美国标准大气1976

2.2.3 国际参考大气CIRA 1986

2.2.4 我国制订的大气模式

2.3　常用大气辐射传输计算模型介绍

2.3.1 高分辨力大气传输计算模型FASCODE

2.3.2 低分辨力大气辐射传输模型LOWTRAN7

2.4　星地激光通信链路工作原理及关键技术

2.4.1 星地激光通信链路分类

2.4.2 系统组成

2.4.3 关键技术分析

2.5　星地激光通信链路方程

第3章　激光传输大气衰减效应

3.1 大气吸收

3.1.1 分子线吸收

3.1.2 星地大气信道的频率滤除特性

3.2　大气散射

3.2.1 瑞利散射

3.2.2 米氏散射

3.2.3 单次散射理论

3.2.4 多次散射

3.2.5 辐射传输理论

3.2.6 米氏散射常用模型

3.3　多径效应

3.3.1 多径传输及多径效应的基本概念

3.3.2 星地信道多径效应分析模型介绍

第4章　激光传输大气湍流效应

4.1　湍流的形成

4.2　大气中的折射率

4.2.1 湍流大气中的折射率表达式

4.2.2 大气折射率随机涨落的空间自相关函数

4.2.3 折射率起伏功率谱密度

4.2.4 有关结构函数的基本概念

4.3　湍流功率谱模型

4.3.1 湍流的统计特性

4.3.2 折射率起伏湍流模型

4.3.3 常用湍流功率谱模型

4.4　表征激光大气传输特性的定标参数

4.4.1 空间相干长度和大气相干长度

4.4.2 Fresnel尺度

4.4.3 Rytov指数

4.5　光强起伏

4.5.1 光强起伏（光闪烁）的定义及基本描述

4.5.2 弱起伏大气闪烁的重要研究结论

4.5.3 中、强起伏条件下采用Andrews谱推导的闪烁模型

4.5.4 闪烁的统计特征

4.5.5 星地激光通信链路斜程传输条件下的闪烁模型

4.6　源像抖动

4.7　光束漂移

4.8　光束扩展

第5章　缓解大气效应的星地激光通信链路解决方案

5.1　链路波长选择方案

5.2 星地激光通信链路信号光束宽度最优化设计

5.3　通信链路的通信时段选择方案

5.4　地面站选址方案

5.4.1 星地激光通信链路地面站选址的思路

5.4.2 海拔高度及气象、气候条件对星地激光通信链路地面站选址的影响

5.4.3 大气湍流对星地激光通信链路地面站选址的影响

5.4.4 背景干扰是星地激光通信链路地面站选址应考虑的因素之一

5.4.5 卫星运行轨道设计是星地激光通信链路地面站选址应考虑的因素之一

5.5　多地面站、多星组网的网络配置

5.6　大孔径接收结合多孔径发射方案

5.6.1 孔径平滑Andrews谱理论

5.6.2 闪烁孔径平滑因子计算模型

5.6.3 多孔径发射方案

5.7 自适应光学技术方案

5.7.1 自适应光学系统的基本工作原理

5.7.2 自适应光学系统部分重要模块的功能

第6章　激光传输大气偏折效应及卫星轨道

6.1　大气偏折效应

6.1.1 大气光路方程

6.1.2 光路曲率

6.1.3 激光大气传输的实际路程计算

6.2　卫星轨道

6.2.1 卫星轨道参数

6.2.2 轨道分类

6.2.3 卫星运动方程

第7章　光束捕获、对准、跟踪系统原理与技术

7.1 APT系统基本工作原理及组成

7.1.1 APT系统基本工作原理

7.1.2 星地激光通信链路APT系统组成

7.2　复合轴控制结构跟踪系统关键模型

7.2.1 粗跟踪系统

7.2.2 精跟踪系统

7.3　APT跟踪伺服系统设计

7.3.1 跟踪伺服系统的数字控制

7.3.2 精对准控制器的设计

7.3.3 系统重要模型

7.4　APT关键器件及工作原理

7.4.1 4QD

7.4.2 PSD

7.4.3 CCD

7.4.4 APT精跟踪系统常用执行单元器件

7.5　振动分析

7.5.1 卫星振动源分类

7.5.2 典型的卫星平台振动功率谱密度

7.5.3 卫星姿态稳定技术

7.5.4 抑制振动方法

7.6　机械轴系晃动影响跟踪精度的分析

7.7　星地激光通信链路光斑位置算法

7.7.1 采用CCD的空间光通信光斑位置算法

7.7.2 基于空间域的空间光通信系统接收信标光斑图像平滑处理

第8章　星地链路信息传输、接收、探测及处理

8.1 星地激光通信链路传输光场

8.1.1 发送光场

8.1.2 高斯光束在均匀介质中的传输特性

8.1.3 接收光场描述

8.2　光电探测模型及直接探测接收

8.2.1 光电探测模型

8.2.2 直接探测接收

8.3　星地激光通信链路中的均衡技术

8.4　调制与编码

8.4.1 光数字调制

8.4.2 PPM

8.4.3 星地信道抗干扰编码

参考文献

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