【摘 要】
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空间光通信以其高带宽、高码率、高保密性强、抗干扰及体积小、重量轻、低功耗等优点成为光通信发展的重要方向,目前己成为各国空-天制约和竞争的热点。而窄的激光发射光束导
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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空间光通信以其高带宽、高码率、高保密性强、抗干扰及体积小、重量轻、低功耗等优点成为光通信发展的重要方向,目前己成为各国空-天制约和竞争的热点。而窄的激光发射光束导致了光束对准中许多技术上的挑战,对捕获、跟踪和对准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)技术的研究也就显得尤其重要。本文是中科院关于空间光通信的高新技术的预研课题,根据光通信系统总体设计要求,提出将ATP系统中的图像处理部分与控制处理部分作为一个紧耦合系统来考虑的方案,并设计出一个基于图像处理与跟踪控制集成的硬件平台,其优点就是系统体积小、重量轻、实时性高、精度高等。
该硬件平台由接口板、精电视处理板、跟踪处理板构成,基于FPGA的接口板不仅负责外部12路RS-422信号的接入和四路模拟信号的输出,同时负责精电视板和跟踪处理板之间的数据交换;精电视板采用FPGA加DDR2的架构负责系统的图像处理部分;跟踪板采用两片TMS320C6713负责控制处理部分。经过对硬件平台的时序分析证明满足系统的需求。
详细介绍了硬件平台的FPGA设计部分,首先完成了基于FPGA的DDR2-SDRAM控制器的设计与验证,在此基础上完成了精电视板上DDR2-SDRAM存取图像的设计与验证。其次对12路RS-422信号的接入进行研究并完成FPGA设计和仿真。
本文对基于图像处理与跟踪控制集成的硬件平台做了有益的前瞻性的尝试,对空间光通信ATP系统的工程实现具有重要意义。
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