大气激光通信中光斑轮廓精确定位算法研究

摘要

大气激光通信中的信道环境是复杂多变的，极易导致接收端光斑产生畸变，难以精确定位光斑轮廓。为了解决此难点，提出了一种基于高斯累积分布的光斑轮廓精确定位算法。本文阐述了大气激光通信系统组成及系统关键技术，分析了大气信道随机环境对通信终端光斑成像轮廓的不利影响，根据光斑成像特性和随机噪声特点设计了相应算法，最后选取仿真光斑图像与真实光斑图像对算法进行了验证。实验结果表明，该算法可以对光斑轮廓实现快速、精确地定位且抗干扰能力强，有助于优化激光通信系统设计，降低系统误码率，提高通信效率，具有十分重要的实际应用价值。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外发展现状

1．3 主要研究内容

第2章 大气激光通信系统

2．1 大气激光通信系统组成

2．1．1 APT系统

2．1．2 通信子系统

2．1．3 光学系统

2．1．4 控制系统

2．2 大气激光通信关键技术

2．2．1 激光斑定位

2．2．2 光信号接收

2．3 本章小结

第3章 大气激光通信中光斑轮廓影响因素

3．1 天空背景光干扰

3．2 大气衰减效应

3．3 大气湍流效应

3．3．1 光强闪烁现象

3．3．2 光束漂移现象

3．3．3 像点抖动现象

3．3．4 其他湍流现象

3．4 本章小结

第4章 大气激光通信中光斑轮廓定位算法

4．1 光斑特性参数

4．1．1 光斑质心

4．1．2 光斑轮廓

4．1．3 接收功率

4．1．4 信噪比

4．2 激光光斑轮廓定位算法

4．2．1 传统机械式

4．2．2 现代数字图像式

4．3 算法设计与软件功能

4．3．1 算法设计原理

4．3．2 软件功能介绍

4．4 本章小结

第5章 实验结果与分析

5．1 仿真图像验证

5．2 真实图像验证

5．3 本章小结

结论

参考文献

作者简介及科研成果

致谢