二维空间偏振编码信号的同步与译码研究

摘要

激光驾束制导的核心是激光的编、译码技术。空间偏振编码技术利用光波偏振态在空间分布的差异使光束含有空间位置信息。空间位置的确定需要水平和垂直两个方向的位置信息，二维编码信号的同步传输与区分是空间偏振编、译码技术的难点。介绍了激光驾束制导系统的基本原理，研究了光束空间偏振编、译码技术，提出了一种实现二维偏振编码信号同步传输与译码的方案。采用不同频率的矩形脉冲信号对水平编码器和垂直编码器的驱动电压进行调制，实现了二维偏振编码信号的同步传输。利用带通滤波器完成了二维编码信号的区分。根据空间偏振译码原理和二维同步偏振编码信号的特点，构建了由接收光学系统和信号处理电路组成的接收译码系统。信号处理电路以单片机为系统控制和数据运算的核心，结合滤波器等外围电路实现了二维空间偏振编码信号的译码。在实验室条件下，进行了二维偏振编码信号的区分及译码，并对实验中可能存在的误差做出了分析。实验结果表明二维偏振编码信号的同步与译码方案具有可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究背景

1.2激光驾束制导技术

1.2.1激光驾束制导原理

1.2.2激光驾束制导系统的组成及其功能

1.2.3激光驾束制导系统的特点

1.3激光编码技术

1.4二维信号编译码技术

1.5论文主要工作

2空间偏振编码与译码技术

2.1空间偏振编码技术

2.1.1晶体的线性电光效应

2.1.2铌酸锂晶体的线性电光效应

2.1.3偏振编码器的设计

2.1.4空间偏振编码过程

2.2空间偏振译码技术

2.2.1椭圆偏振光的常规检测方法

2.2.2偏振态动态检测与译码

3二维偏振编信号的同步与译码

3.1二维编码信号的同步

3.1.1二维编码信号的合成

3.1.2二维编码信号的调制

3.2二维编码信号的区分与译码

3.2.1二维编码信号的频域特性

3.2.2二维编码信号的区分

3.2.3二维编码信号的译码

4译码系统设计

4.1系统需求与设计思路

4.2滤波电路设计

4.2.1滤波器概述及类型选择

4.2.2滤波器技术指标

4.2.3有源带通椭圆函数滤波器设计

4.2.4集成运算放大器选型

4.2.5基于OrCAD／PSpice 10.5的电路仿真与分析

4.3光电探测器

4.4前置放大电路

4.5模／数转换模块

4.5.1 A／D转换器

4.5.2采样／保持器

4.6数据显示模块

4.7单片机及其外围电路

4.7.1单片机的系统扩展

4.7.2 A／D转换电路设计

4.7.3显示模块电路设计

4.8译码系统软件设计

4.8.1软件设计原则及模块化设计方法

4.8.2主程序设计

4.8.3 A／D转换子程序

4.8.4中断响应程序

4.8.5数据显示子程序

4.8.6数据处理子程序

5实验系统及误差分析

5.1实验系统

5.1.1椭圆偏振光的检测

5.1.2二维编码信号的区分

5.2系统误差分析

5.2.1接收光学系统误差

5.2.2信号处理电路误差

结论

致 谢

参考文献