CN100413229C - 移动式大气随机信道测试*** - Google Patents

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Abstract

移动式大气随机信道测试***，本发明涉及一种大气信道的参数测试***。它克服了现有的测试大气信道状况的***只能设置在天文台的缺陷，它包括光学子***(1)和信号处理子***(2)，(1)由下述装置组成：接收天线，用于接收恒星发出的光线；滤光片，用于滤除杂散光；分光片，用于将滤光片输出的光线分成透射光束和反射光束；功率计成像透镜组，用于接收透射光束并聚焦；功率计探头，用于接收聚焦在光敏面上的透射光束并提取光强度信号；CCD成像透镜组，用于接收反射光束并聚焦；CCD探测器，用于接收聚焦在光敏面上的反射光束并提取光斑影像信号；(2)接收光强度信号计算大气信道的光强度闪烁参数，(2)接收光斑影像信号计算大气信道的光束到达角起伏参数。

Description

移动式大气随机信道测试***
技术领域
本发明属于星地间光通信领域，具体涉及一种大气信道的参数测试***。
背景技术
大气随机信道是星地激光链路瞄准、捕获、跟踪、通信等过程的重要影响因素。对其信道特性进行实测研究，是进行星地激光通信技术研究的基础之一。星地激光下行链路中，近地大气环境中的气体湍流运动将对光信号传输造成巨大影响，主要信道特性包括：光强闪烁、光束到达角起伏等。这些影响将产生光束跟踪误差、链路信噪比下降、误码率增加，导致***通信性能和稳定性的下降。为对大气信道影响进行补偿，需首先对大气随机信道特性进行实测研究。目前国外已经有研究机构利用天文台对星光进行观测，推算大气对光信号传输的影响。这种方法的局限性在于只能在固定地点进行测试，移动性差，不能对任意地点大气信道状况进行测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动式大气随机信道测试***，以克服现有的测试大气信道状况的***只能设置在天文台的缺陷，能对任意地点大气信道状况进行测试。本发明包括光学子***和信号处理子***，光学子***由下述装置组成：
接收天线，用于接收恒星发出的光线；
滤光片，用于接收接收天线输出的光线并滤除杂散光；
分光片，用于接收滤光片输出的光线并将其分成透射光束和反射光束；
功率计成像透镜组，用于接收透射光束并聚焦；
功率计探头，用于接收聚焦在功率计探头的光敏面上的透射光束并提取光强度信号，把光强度信号输出到信号处理子***；
CCD成像透镜组，用于接收反射光束并聚焦；
CCD探测器，用于接收聚焦在CCD探测器的光敏面上的反射光束并提取光斑影像信号；
信号处理子***接收功率计探头输出的光强度信号，从而计算大气信道的光强度闪烁参数，信号处理子***接收CCD探测器输出的光斑影像信号从而计算大气信道的光束到达角起伏参数。
它还包括一号电控旋转台3、二号电控旋转台4、直角支架5、一号步进电机驱动器6和二号步进电机驱动器7，直角支架5由固定在一起的水平板5-1和铅垂板5-2组成，水平板5-1固定在一号电控旋转台3的转平台3-1的上表面上，二号电控旋转台4的静平台4-1固定在直角支架5的铅垂板5-2的表面上，光学子***1固定在二号电控旋转台4的转动平台4-2的表面上并使接收天线1-1的光轴垂直于二号电控旋转台4的旋转轴，一号步进电机驱动器6的输出端连接一号电控旋转台3的信号输入端以实现对旋转角度的控制，二号步进电机驱动器7的输出端连接二号电控旋转台4的信号输入端以实现对旋转角度的控制。
本发明的***通过对恒星星光进行探测，可分析大气随机信道对其内部传输光束的光强及光束传输角度的影响。本发明的***具有体积小、重量轻、便于移动、灵敏度高的特点。能够实现对任意地点的多种大气信道参数进行测试。从而克服了现有的测试大气信道状况的***只能设置在天文台的缺陷。本发明的***对光强闪烁参数的测量精度高于10-9W，对光束到达角起伏参数的测量精度高于2″。
附图说明
图1是本发明实施方式一的结构示意图，图2是实施方式二的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式由光学子***1和信号处理子***2组成，光学子***1由下述装置组成：
接收天线1-1，用于接收恒星发出的光线；
滤光片1-2，用于接收接收天线1-1输出的光线并滤除杂散光；
分光片1-3，用于接收滤光片1-2输出的光线并将其分成透射光束和反射光束；
功率计成像透镜组1-4，用于接收透射光束并聚焦；
功率计探头1-5，用于接收聚焦在功率计探头1-5的光敏面上的透射光束并提取光强度信号，把光强度信号输出到信号处理子***2；
CCD成像透镜组1-6，用于接收反射光束并聚焦；
CCD探测器1-7，用于接收聚焦在CCD探测器1-7的光敏面上的反射光束并提取光斑影像信号；
信号处理子***2接收功率计探头1-5输出的光强度信号，从而计算大气信道的光强度闪烁参数，信号处理子***2接收CCD探测器1-7输出的光斑影像信号从而计算大气信道的光束到达角起伏参数。选用口径为100mm，放大倍率为20倍的卡塞格伦式望远镜作为本实施方式的接收天线1-1。CCD探测器1-7选用台湾敏通公司生产的MTV-1801面阵式CCD摄像机，以探测星光图像，它的主要参数如下：光谱响应范围400nm～1100nm；像元数795(H)×596(V)；像元尺寸10μm；行频15625Hz；场频50Hz；分辨率600TVL；探测灵敏度0.021x；信噪比大于46dB；工作温度-10℃～50℃；电源DC12V(2W)。CCD成像透镜组1-6的焦距为50mm，功率计成像透镜组1-4的焦距为100mm。采用带有图像采集卡和串行口的计算机作为信号处理子***2，采用基于1394协议的视频图像采集卡，将CCD图像信息输入计算机。功率计探头1-5采用美国Molectron公司的3SIGMA功率计进行功率探测，探测灵敏度10-9W，探头光敏面直径10mm，功率计探头1-5采集的数据通过R232串口输入计算机。
具体实施方式二：下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是：它还包括一号电控旋转台3、二号电控旋转台4、直角支架5、一号步进电机驱动器6和二号步进电机驱动器7，直角支架5由固定在一起的水平板5-1和铅垂板5-2组成，水平板5-1固定在一号电控旋转台3的转平台3-1的上表面上，二号电控旋转台4的静平台4-1固定在直角支架5的铅垂板5-2的表面上，光学子***1固定在二号电控旋转台4的转动平台4-2的表面上并使接收天线1-1的光轴垂直于二号电控旋转台4的旋转轴，一号步进电机驱动器6的输出端连接一号电控旋转台3的信号输入端以实现对旋转角度的控制，二号步进电机驱动器7的输出端连接二号电控旋转台4的信号输入端以实现对旋转角度的控制。如此设置，操作者能够通过在一号步进电机驱动器6和二号步进电机驱动器7输入信号，使一号电控旋转台3的转平台3-1在水平面内0～360°的范围内旋转，二号电控旋转台4的转动平台4-2在铅垂平面内旋转，使大气随机信道测试***的接收天线1-1可以指向空间任意方位。另外通过让接收天线1-1划过一个弧形轨迹，能够测量天球的背景噪声强度。
选用两台北京光学仪器厂生产的MRS103电控旋转台作为本实施方式的一号电控旋转台3和二号电控旋转台4，以实现光学子***1的方位角和俯仰角转动。选用北京光学仪器场生产的SC102步进电机驱动器作为一号步进电机驱动器6和二号步进电机驱动器7，以控制光学子***1方位角和俯仰角旋转。
其它的组成和连接关系与实施方式一相同。

Claims (1)

1. 移动式大气随机信道测试***，其特征在于它包括光学子***(1)和信号处理子***(2)，光学子***(1)由下述装置组成：
接收天线(1-1)，用于接收恒星发出的光线；
滤光片(1-2)，用于接收接收天线(1-1)输出的光线并滤除杂散光；
分光片(1-3)，用于接收滤光片(1-2)输出的光线并将其分成透射光束和反射光束；
功率计成像透镜组(1-4)，用于接收透射光束并聚焦；
功率计探头(1-5)，用于接收聚焦在功率计探头(1-5)的光敏面上的透射光束并提取光强度信号，把光强度信号输出到信号处理子***(2)；
CCD成像透镜组(1-6)，用于接收反射光束并聚焦；
CCD探测器(1-7)，用于接收聚焦在CCD探测器(1-7)的光敏面上的反射光束并提取光斑影像信号；
信号处理子***(2)接收功率计探头(1-5)输出的光强度信号，从而计算大气信道的光强度闪烁参数，信号处理子***(2)接收CCD探测器(1-7)输出的光斑影像信号从而计算大气信道的光束到达角起伏参数；
它还包括一号电控旋转台(3)、二号电控旋转台(4)、直角支架(5)、一号步进电机驱动器(6)和二号步进电机驱动器(7)，直角支架(5)由固定在一起的水平板(5-1)和铅垂板(5-2)组成，水平板(5-1)固定在一号电控旋转台(3)的转平台(3-1)的上表面上，二号电控旋转台(4)的静平台(4-1)固定在直角支架(5)的铅垂板(5-2)的表面上，光学子***(1)固定在二号电控旋转台(4)的转动平台(4-2)的表面上并使接收天线(1-1)的光轴垂直于二号电控旋转台(4)的旋转轴，一号步进电机驱动器(6)的输出端连接一号电控旋转台(3)的信号输入端以实现对旋转角度的控制，二号步进电机驱动器(7)的输出端连接二号电控旋转台(4)的信号输入端以实现对旋转角度的控制。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341208A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Konan:Kk 光伝送装置および姿勢検知装置
CN1423444A (zh) * 2002-12-05 2003-06-11 武汉光迅科技有限责任公司 带光功率探测的光波分复用/解复用器
CN1469107A (zh) * 2003-06-06 2004-01-21 中国科学院安徽光学精密机械研究所 斜程有限距离上大气相干长度的测量装置及其方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341208A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Konan:Kk 光伝送装置および姿勢検知装置
CN1423444A (zh) * 2002-12-05 2003-06-11 武汉光迅科技有限责任公司 带光功率探测的光波分复用/解复用器
CN1469107A (zh) * 2003-06-06 2004-01-21 中国科学院安徽光学精密机械研究所 斜程有限距离上大气相干长度的测量装置及其方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于大气激光通信***的实验测量研究. 王丽黎，柯熙政，陈丽新.光散射学报，第17卷第4期. 2006
基于大气激光通信***的实验测量研究. 王丽黎，柯熙政，陈丽新.光散射学报，第17卷第4期. 2006 *

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