基于欠采样的数模混合式光学锁相环系统

    公开(公告)号:CN110690927B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN201910901028.5

    申请日:2019-09-23

    Abstract: 一种基于欠采样的数模混合式光学锁相环系统,可应用于高速高灵敏度的零差相干解调激光通信系统中。通过将信号光和本振光经90度光学桥接器和平衡探测器转化为模拟电信号后,模拟数字转换器(ADC)对该电信号进行欠采样,以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为控制器来提取相位误差信号,相位误差信号经过数字环路滤波后驱动直接数字频率合成器(DDS)产生频率和相位都受控的误差信号,进而实现光学锁相。本发明的特点是采用欠采样的方式实现相位误差信号的提取,减小了对接收端电子学带宽及数字信号处理速度的要求。同时通过外调制的方式控制本振光,提高了环路控制带宽和锁相性能。本发明可以实现高速高灵敏度的零差相干解调。

    基于复合轴锁相的星间相干光通信系统

    公开(公告)号:CN111385031A

    公开(公告)日:2020-07-07

    申请号:CN202010213678.3

    申请日:2020-03-24

    Abstract: 一种基于复合轴锁相的星间相干光通信系统,可应用于信号光频率大范围、高速变化的星间光通信系统中。利用激光器温度调谐与外调谐相结合的方式,实现本振光相位对接收信号光相位的实时跟踪。接收端以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为数字信号处理器实现相位误差信号以及信号光和本振光频差信号的提取。根据信号光和本振光频差信号驱动本振光温度调谐端口实现频率卸载。本发明的特点是将温度调谐的宽范围、低带宽和外调谐的窄范围、高带宽的特点相结合。锁相初期通过温度扫描实现快速入环,锁相后通过温度调谐的频率实时卸载保证系统在多普勒效应造成的大范围频率漂移中,能够保持环路的稳定工作。本发明可以实现星间高灵敏度的零差相干光通信。

    一种星载激光通信终端在轨光轴快速标校方法

    公开(公告)号:CN119853808A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411780654.0

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明涉及一种星载激光通信终端在轨光轴快速标校方法,旨在提高星载激光通信系统的指向精度和稳定性。本方法通过综合应用坐标系转换、误差修正矩阵、最小二乘法寻优以及黄金分割法等技术手段,实现了对激光通信终端光轴的快速、精确标校。本发明综合应用了复杂的坐标系转换和误差修正矩阵,实现了对理论指向矢量的高精度修正;采用了黄金分割法结合最小二乘法的寻优策略,提高了标校过程的收敛速度和精度;具有更高的实时性和自动化程度,能够实时获取并处理相关数据,实现对光轴指向误差的实时修正;具有广泛的适用性和可扩展性,可应用于其他需要高精度指向控制的航天器系统中。

    基于复合轴锁相的星间相干光通信系统

    公开(公告)号:CN111385031B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202010213678.3

    申请日:2020-03-24

    Abstract: 一种基于复合轴锁相的星间相干光通信系统,可应用于信号光频率大范围、高速变化的星间光通信系统中。利用激光器温度调谐与外调谐相结合的方式,实现本振光相位对接收信号光相位的实时跟踪。接收端以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为数字信号处理器实现相位误差信号以及信号光和本振光频差信号的提取。根据信号光和本振光频差信号驱动本振光温度调谐端口实现频率卸载。本发明的特点是将温度调谐的宽范围、低带宽和外调谐的窄范围、高带宽的特点相结合。锁相初期通过温度扫描实现快速入环,锁相后通过温度调谐的频率实时卸载保证系统在多普勒效应造成的大范围频率漂移中,能够保持环路的稳定工作。本发明可以实现星间高灵敏度的零差相干光通信。

    星间激光通信系统
    5.
    发明授权

    公开(公告)号:CN109889252B

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN201910119122.5

    申请日:2019-02-18

    Abstract: 一种星间激光通信系统,可应用于自由空间激光通信中。该系统装置的原理是在发射光路中,强度调制的激光经45°反射镜后,通过收发共用光路发射出去;在接收光路中,接收到的信号光首先通过收发共用光路,再经滤光片后入射到光电探测单元上,实现位置解算以及通信信号的提取。收发共用光路由前光楔、后光楔、收发透镜以及中孔反射镜组成。其中,通过前光楔和后光楔的协同旋转实现激光通信链路的建立;收发透镜的作用是对接收到的平行光进行聚焦以及对发射光进行准直输出;中孔反射镜主要实现收发光路的分离。本发明的特点是采用收发同轴的设计方案,减小了体积同时提高了系统的稳定性。利用发射波长和接收波长不同的方式,增加了系统的隔离度。并且利用旋转双光楔的方式,使得光束的偏向角达到±30°。

    多体制兼容调制发射装置
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118157766A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410054196.6

    申请日:2024-01-15

    Abstract: 一种多体制兼容调制发射装置及方法,可应用于空间激光通信中。该系统装置兼容实现OOK非相干/BPSK相干/QPSK相干调制,提高激光通信终端对不同通信体制的适应性,解决不同星座间通信兼容的问题。本发明自动偏压控制方法主要分为两步:粗扫描和精跟踪。粗扫描主要是基于光功率检测法,采用较大的扫描步进,初步控制在偏置工作点附近;精扫描基于导频法,分时在两路子调制器的直流偏置上引入低频、正交扰动信号,检测一次谐波和二次谐波的幅度进行控制,以实现三个支路控制在最佳偏置点上,并能随着工作点的漂移实时跟踪锁定。通过切换自动偏压控制的锁定工作点,该发明硬件可兼容发射OOK、BPSK和QPSK三种调制格式且速率分档可调。

    一种强度调制器偏压误差信号检测装置及方法

    公开(公告)号:CN113067636B

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202110289152.8

    申请日:2021-03-18

    Abstract: 一种强度调制器偏压误差信号检测方法及装置,可应用于空间激光通信,兼容实现BPSK相干/OOK非相干调制方式,提高空间激光通信链路互联的灵活性。基于LiNbO3波导的强度调制器既能实现调幅,也能实现调相,且具有高响应度、高调制带宽等优势,成为实现相干/非相干兼容调制的重要部件。但强度调制器的偏压工作点易受外界温度、应力等因素的影响,需要反馈控制实现偏压点的稳定性,保证通信调制信号的高消光比。本发明通过在强度调制器偏压控制端(DC端)引入10KHz内的扰频正弦信号,应用包络检波方式提取包络信号以消除高频调制信号的影响,提高了偏压误差信号检测的精度;应用IQ正交相乘与滑动平均滤波方式替代FFT运算,简化了软件实现的复杂度。

    一种强度调制器偏压误差信号检测装置及方法

    公开(公告)号:CN113067636A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110289152.8

    申请日:2021-03-18

    Abstract: 一种强度调制器偏压误差信号检测方法及装置,可应用于空间激光通信,兼容实现BPSK相干/OOK非相干调制方式,提高空间激光通信链路互联的灵活性。基于LiNbO3波导的强度调制器既能实现调幅,也能实现调相,且具有高响应度、高调制带宽等优势,成为实现相干/非相干兼容调制的重要部件。但强度调制器的偏压工作点易受外界温度、应力等因素的影响,需要反馈控制实现偏压点的稳定性,保证通信调制信号的高消光比。本发明通过在强度调制器偏压控制端(DC端)引入10KHz内的扰频正弦信号,应用包络检波方式提取包络信号以消除高频调制信号的影响,提高了偏压误差信号检测的精度;应用IQ正交相乘与滑动平均滤波方式替代FFT运算,简化了软件实现的复杂度。

    基于欠采样的数模混合式光学锁相环系统

    公开(公告)号:CN110690927A

    公开(公告)日:2020-01-14

    申请号:CN201910901028.5

    申请日:2019-09-23

    Abstract: 一种基于欠采样的数模混合式光学锁相环系统,可应用于高速高灵敏度的零差相干解调激光通信系统中。通过将信号光和本振光经90度光学桥接器和平衡探测器转化为模拟电信号后,模拟数字转换器(ADC)对该电信号进行欠采样,以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为控制器来提取相位误差信号,相位误差信号经过数字环路滤波后驱动直接数字频率合成器(DDS)产生频率和相位都受控的误差信号,进而实现光学锁相。本发明的特点是采用欠采样的方式实现相位误差信号的提取,减小了对接收端电子学带宽及数字信号处理速度的要求。同时通过外调制的方式控制本振光,提高了环路控制带宽和锁相性能。本发明可以实现高速高灵敏度的零差相干解调。

    星间激光通信系统
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109889252A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910119122.5

    申请日:2019-02-18

    Abstract: 一种星间激光通信系统,可应用于自由空间激光通信中。该系统装置的原理是在发射光路中,强度调制的激光经45°反射镜后,通过收发共用光路发射出去;在接收光路中,接收到的信号光首先通过收发共用光路,再经滤光片后入射到光电探测单元上,实现位置解算以及通信信号的提取。收发共用光路由前光楔、后光楔、收发透镜以及中孔反射镜组成。其中,通过前光楔和后光楔的协同旋转实现激光通信链路的建立;收发透镜的作用是对接收到的平行光进行聚焦以及对发射光进行准直输出;中孔反射镜主要实现收发光路的分离。本发明的特点是采用收发同轴的设计方案,减小了体积同时提高了系统的稳定性。利用发射波长和接收波长不同的方式,增加了系统的隔离度。并且利用旋转双光楔的方式,使得光束的偏向角达到±30°。

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