卫星光通信中平台振动的频域预测补偿方法研究

摘要

随着现代通信系统的发展，卫星光通信技术已成为世界各技术强国在通信领域的研究热点。在卫星光通信系统中，卫星平台的振动将导致跟瞄误差，使得通信光信号衰减甚至链路中断，是影响卫星光通信系统性能的重要因素。因此必须对卫星平台振动补偿进行深入细致的研究，以采取有效补偿措施，减少卫星平台振动对卫星光通信造成的影响。
　　本文首先讨论了卫星平台振动来源及振动模式，并针对国内外卫星光通信系统振动补偿方法的研究状况进行了综述与分析。在此基础上进行了以下研究工作：
　　1.提出了基于预测的傅里叶变换域预测补偿方法，并进行了深入理论分析及仿真研究
　　对卫星平台振动的影响进行研究，在分析现有振动补偿方法基础上，提出了基于预测的傅里叶变换域预测补偿方法。同时针对频域预测方法应用范围及其可行性进行仿真研究。理论分析与数值仿真表明该方法对于稳态谐波分析具有较好的预测效果，是对卫星平台振动进行预测补偿的可行方法。
　　2.建立了振动补偿实验系统，对振动补偿方法进行实验研究
　　在理论分析与数值仿真地基础上建立了振动补偿实验系统，采用傅里叶变换域预测方法与时域单点补偿方法两种方法，对多种不同的谐波振动进行振动补偿实验，验证了补偿系统的有效性，同时对比不同补偿方法的补偿效果，并分析了不同振动参数对实验系统补偿特性的影响。
　　实验结果表明：时域补偿方法可以对50Hz以下振动做出有效的补偿。而傅里叶变换域预测补偿方法则可以将有效补偿谐波振动最高频率提高到80Hz以上，在实验研究范围内，傅里叶变换域预测补偿方法优越于时域补偿方法。
　　本文提出基于傅里叶变换的频域预测振动补偿方法，并验证其可行性及有效性，为提高卫星光通信系统的稳定性提供了一种有效手段。

目录

卫星光通信中平台振动的频域预测补偿方法研究

THE RESEARCH OF FREQUENCY DOMAIN FORECASTING COMPENSATIVE METHOD FOR THE VIBRATION IN SATELLITE OPTICAL COMMUNICATION

摘要

Abstract

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 课题的目的和意义

1.3 国内外研究状况及进展

1.4 卫星平台振动及其补偿现状分析

1.5 论文主要研究内容

第2章 傅里叶变换域预测补偿方法构建

2.1 预测方法分析

2.2 傅里叶变换域预测补偿方法的理论基础

2.3 傅里叶变换域预测方法

2.4 预测补偿方法应用范围及可行性仿真研究

2.5 本章小结

第3章 振动参数对频域预测补偿效果影响研究

3.1 振动参数对补偿效果影响仿真研究

3.2 振动参数对方法预测能力影响模拟实验研究

3.3 本章小结

第4章 卫星平台振动补偿方法实验研究

4.1 卫星平台振动补偿实验系统及实验方案设计

4.2 平台振动补偿实验研究

4.3 振动补偿实验效果对比研究

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢