【摘 要】
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水下激光通信中,空基系统一般采用扫描的方式对水下接收端进行通信。要想减少扫描时间,提高扫描命中概率,扫描光斑越大越好。但是激光器功率是一定的,光斑越大,其能量密度越
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水下激光通信中,空基系统一般采用扫描的方式对水下接收端进行通信。要想减少扫描时间,提高扫描命中概率,扫描光斑越大越好。但是激光器功率是一定的,光斑越大,其能量密度越小,使得水下接收端误码率增加,甚至超出探测器的灵敏度使通信中断。在信道损耗、水下接收端性能、飞机飞行高度、速度等因素的限定下,存在着一个最佳大小光斑,使得在保证扫描命中概率的前提下,扫描时间最短。这样,设计一个光斑自适应控制系统来控制光斑大小就显得非常重要。 本文面向水下激光通信系统发展的需要,给出了机载水下激光通信系统框图,对其关键技术进行了深入的研究分析。围绕最佳大小光斑这一性能指标设计了基于DSP控制器的光斑自适应控制系统。重点研究设计了光斑扩束及能量均匀化系统,对光线轨迹坐标变换进行了详细的分析,得出了接收端光斑的光强计算公式,并运用MATLAB仿真和实验的手段验证了其性能,较好的达到了机载水下激光通信系统项目的要求。提出了基于TMS320LF2407A DSP的直线伺服电机控制方案,重点分析了直线伺服电机的PID控制算法的原理及其优点以及几种常用的改进形式。在此基础上分析了控制参数的整定方法,最后给出了适用于本系统直线伺服电机控制的PID算法及流程图。
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