一种基于遗传算法的空间相位畸变补偿系统及方法

    公开(公告)号:CN116094608A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310136800.5

    申请日:2023-02-20

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法的空间相位畸变补偿系统及方法,其中系统主要包括波前校正单元、信号采集单元、信号处理单元,系统中经波前校正单元补偿后的信号光束与本振光束干涉产生的外差信号被信号采集单元所接收。随后,信号处理单元基于系统当前适应度函数值的计算结果,通过遗传算法计算新的空间相位补偿量,并发送至波前校正单元进行实时相位补偿。本发明所提出的系统无需构建精确模型,仅通过优化算法以迭代的形式不断逼近最优解,具有成本低、结构简单的优势。本发明所提出的方法将空间相位畸变补偿问题转化为以系统外差信噪比寻优的组合优化问题,利用遗传算法迭代计算最佳空间相位补偿量,可实现空间相位畸变的快速、准确补偿。

    基于三色激光大气折射率补偿激光测距装置及方法

    公开(公告)号:CN114910922A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210363111.3

    申请日:2022-04-07

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了基于三色激光大气折射率补偿激光测距装置及方法,装置包括:激光器、滤波器、第一分束片、反射镜M1、反射镜M2、反射镜M3、第二分束片、光电探测器、滤波器、信息处理系统和距离计算系统;光源采用三波长激光发射器,在相位法的基础上通过调制器将激光光强调制为随调制信号幅值变化的相位激光,通过三个反射镜使不同波长的激光分别沿着不同路径传播,通过光电探测器接收到的激光为三个带有相位差的测量信号,同时,对三个信号分别进行计算处理得到测量路径上的大气平均折射率,最后计算出测量距离;本发明不仅能够测量整个传输路径上的大气折射率还提高了测距的精度。

    一种星地相干光通信多孔径接收性能评估方法

    公开(公告)号:CN119892251A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510003146.X

    申请日:2025-01-02

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种星地相干光通信多孔径接收性能评估方法,属于高速星地激光通信领域,包括采用加入次谐波补偿的功率谱反演法生成多层Non‑Kolmogorov湍流相位屏;采用等Rytov指数间隔法将多层相位屏排序形成多层非等距相位屏;采用分布式光传输理论对激光在星地间的传输进行模拟分析总体混频效率值;分析误码率。本发明通过充分真实准确的模拟出真实的不均匀的星地间大气湍流特性,对星地通信评估更加准确为新一代信息技术产业中的高速星地激光通信领域提供技术参考。

    一种星地大气湍流相位屏数字孪生系统及方法

    公开(公告)号:CN118869121A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410895105.1

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种星地大气湍流相位屏数字孪生系统及方法,属于星地激光通信技术领域,其中星地大气湍流相位屏数字孪生系统包括时变大气湍流相位屏生成模块以及多层相位屏叠加模块。本发明通过时变大气湍流相位屏生成模块,根据星地之间不同海拔高度的大气湍流统计特性,生成跟随时间连续变化的多个海拔高度的大气湍流相位屏,并通过多层相位屏叠加模块叠加位于不同海拔高度的时变大气湍流相位屏,最终无限生成符合星地信道中大气湍流统计特性且连续变化的大气湍流相位屏,以此实现对星地间由大气湍流引起的折射率起伏、波前相位畸变等效应的模拟,为新一代信息技术产业中的星地高速激光通信信道模拟领域提供技术参考。

    基于三色激光大气折射率补偿激光测距装置及方法

    公开(公告)号:CN114910922B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202210363111.3

    申请日:2022-04-07

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了基于三色激光大气折射率补偿激光测距装置及方法,装置包括:激光器、滤波器、第一分束片、反射镜M1、反射镜M2、反射镜M3、第二分束片、光电探测器、滤波器、信息处理系统和距离计算系统;光源采用三波长激光发射器,在相位法的基础上通过调制器将激光光强调制为随调制信号幅值变化的相位激光,通过三个反射镜使不同波长的激光分别沿着不同路径传播,通过光电探测器接收到的激光为三个带有相位差的测量信号,同时,对三个信号分别进行计算处理得到测量路径上的大气平均折射率,最后计算出测量距离;本发明不仅能够测量整个传输路径上的大气折射率还提高了测距的精度。

    一种基于U-Net网络的大气湍流相位提取方法

    公开(公告)号:CN115758115A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211418287.0

    申请日:2022-11-14

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于U‑Net网络的大气湍流相位提取方法:步骤1,基于功率谱反演法与相位‑光强公式,建立信号光波经大气湍流传输后的波前相位与光强分布的定量模型,为U‑Net网络训练提供海量精确样本;步骤2,根据步骤1提供的海量精确样本对U‑Net网络进行有监督式的训练;步骤3,基于步骤2得到的训练后的网络,构建基于U‑Net网络的大气湍流相位提取模型,形成基于U‑Net网络的实时高精度大气湍流相位提取方法;本发明有效提取了受大气湍流影响后传输光束中的湍流相位,处理数据能力强,样本特征的提取也更加准确,能够实现畸变波前信号中湍流相位的实时、精确提取。

    一种实时高精度波前畸变相位补偿系统

    公开(公告)号:CN115933159B

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202211349096.3

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种实时高精度波前畸变相位补偿系统,包括变形镜、分束器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、接收模块、CCD相机、U‑Net卷积神经网络处理模块和波前重构模块;通过CCD相机采集带有畸变相位光束的光强信息,U‑Net网络处理模块对波前畸变相位进行实时高精度传感,波前重构模块根据波前畸变相位信息生成相应的驱动电压使变形镜发生形变,以此补偿波前畸变相位,本发明能够实现波前畸变相位的实时高精度补偿。

    一种实时高精度波前畸变相位补偿系统

    公开(公告)号:CN115933159A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211349096.3

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种实时高精度波前畸变相位补偿系统,包括变形镜、分束器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、接收模块、CCD相机、U‑Net卷积神经网络处理模块和波前重构模块;通过CCD相机采集带有畸变相位光束的光强信息,U‑Net网络处理模块对波前畸变相位进行实时高精度传感,波前重构模块根据波前畸变相位信息生成相应的驱动电压使变形镜发生形变,以此补偿波前畸变相位,本发明能够实现波前畸变相位的实时高精度补偿。

    一种基于遗传算法的空间相位畸变补偿系统及方法

    公开(公告)号:CN116094608B

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202310136800.5

    申请日:2023-02-20

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法的空间相位畸变补偿系统及方法,其中系统主要包括波前校正单元、信号采集单元、信号处理单元,系统中经波前校正单元补偿后的信号光束与本振光束干涉产生的外差信号被信号采集单元所接收。随后,信号处理单元基于系统当前适应度函数值的计算结果,通过遗传算法计算新的空间相位补偿量,并发送至波前校正单元进行实时相位补偿。本发明所提出的系统无需构建精确模型,仅通过优化算法以迭代的形式不断逼近最优解,具有成本低、结构简单的优势。本发明所提出的方法将空间相位畸变补偿问题转化为以系统外差信噪比寻优的组合优化问题,利用遗传算法迭代计算最佳空间相位补偿量,可实现空间相位畸变的快速、准确补偿。

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