近地激光通信2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

近地激光通信PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1简介1

1.2激光通信的应用2

1.2.1点对点链路3

1.2.2点对多点／星座与网络6

1.2.3行星链路8

1.2.4反向调制链路8

1.3子系统技术9

1.3.1信号探测器9

1.3.2激光发射单元11

1.3.3激光束瞄准和稳定12

1.3.4星载光端机的光机结构组件14

1.3.5地面站的光机组件16

1.4技术验证20

1.4.1最近验证20

1.5结论21

参考文献22

第2章 系统工程和设计原则25

2.1光束对准误差分配28

2.1.1对准误差构成29

2.1.2跟踪残差30

2.1.3无随机扰动条件下接收功率和误码率31

2.1.4随机扰动条件的接收功率和平均误码率31

2.2链路功率预算分析33

2.2.1信号光链路功率分析34

2.2.2跟踪光链路功率分析34

2.2.3空—空最优链路设计实例36

2.2.4 w0／σ与平均误码率之比的优化37

2.3天—地激光通信链路设计39

2.3.1平均误码率39

2.3.2光学通信信道41

2.3.3光学跟踪信道42

2.3.4多光束增益43

2.3.5孔径平滑增益44

2.3.6地—空最优链路设计实例45

参考文献48

第3章 对准、捕获和跟踪51

3.1简介和内容概述51

3.2系统描述和PAT概述52

3.3 PAT的一般性需求56

3.4 PAT概念发展58

3.5 PAT的硬件开发与集成69

3.6 PAT的性能特点73

3.7小结77

参考书目78

第4章 激光发射单元：相干探测和直接探测81

4.1激光发射单元：相干探测体制81

4.1.1结构84

4.1.2激光光源86

4.1.3调制器96

4.1.4光放大器98

4.1.5发射机控制电路103

参考文献104

4.2激光发射单元：直接探测体制105

4.2.1概述105

4.2.2激光发射单元106

4.2.3自发辐射113

4.2.4调制113

4.3小结114

参考文献116

第5章 载荷光机分系统117

5.1引言117

5.2通用要求118

5.3光学设计考虑因素119

5.3.1望远镜的选择120

5.4背景光消除及滤波122

5.4.1太阳光消除123

5.5发射／接收隔离123

5.6装配公差124

5.7光学系统的稳定性和轻小型化124

5.8望远镜材料125

5.9机械执行机构127

5.9.1精密指向镜127

5.9.2粗跟踪装置127

5.9.3束散角控制装置128

5.10清洁控制128

5.11机械装调129

5.12主动与被动的机械隔振130

参考文献131

第6章 自由空间光通信的编码与调制133

6.1简介133

6.2光信道模式134

6.2.1脉冲位置调制134

6.3光学信道容量135

6.3.1泊松PPM信道的容量135

6.3.2峰值和平均功率限制138

6.3.3死区时间的影响139

6.3.4次优的PPM140

6.4衰落141

6.4.1相干时间和衰减深度143

6.4.2衰减损耗143

6.4.3信道交织减少损耗144

6.5时延抖动146

6.5.1容量147

6.5.2信道似然估计148

6.5.3抖动损耗148

6.6纠错码150

6.6.1 RS编码151

6.6.2迭代软判决码152

6.6.3比较153

参考文献154

第7章 光电探测器和接收单元157

7.1需求与挑战157

7.2光电探测过程160

7.2.1平方律光电检测160

7.2.2外差过程160

7.2.3探测噪声161

7.3器件165

7.3.1光电二极管165

7.3.2光子计数探测器172

7.3.3光学滤波器173

7.3.4光前置放大器174

7.3.5本振激光器176

7.4光接收机：结构、实现与优化176

7.4.1光接收机分类：综述176

7.4.2光接收机性能指标177

7.4.3直接探测接收机179

7.4.4 APD接收机180

7.4.5相干接收机180

7.4.6光前置放大接收机185

7.4.7调制类型186

7.4.8相干探测与光前置放大直接探测188

7.5背景辐射189

7.5.1背景辐射功率的测定189

7.6小结与展望193

参考文献194

第8章 大气信道198

8.1引言198

8.1.1大气湍流的统计描述198

8.1.2折射率结构常数模型200

8.1.3湍流大气中的传输202

8.1.4闪烁指数204

8.1.5闪烁统计205

8.1.6孔径平均因子206

8.1.7强湍流下的闪烁模型207

8.1.8相位统计208

8.1.9光束效应213

8.2大气传输损耗和背景光噪声216

8.2.1吸收和散射216

8.2.2背景光辐射和天空辐射220

8.3结论222

参考文献222

第9章 光学地面站：要求及设计、双工链路模型及特性225

9.1概述225

9.2地面终端的要求225

9.2.1光学地面站选址226

9.2.2光学地面站望远镜226

9.2.3光学地面站设备227

9.3光学地面站设计实例230

9.3.1建筑设施和望远镜231

9.3.2焦平面光学系统主要特性232

9.3.3焦平面控制的设计234

9.4激光光束大气湍流传输性能预测模型244

9.4.1下行链路动力学模型244

9.5实验方法250

9.5.1湍流参数测量251

9.5.2风速测量252

9.5.3消光比252

9.6实验结果253

9.6.1下行统计结果253

9.6.2下行通信实验结果255

9.6.3上行链路统计结果257

9.7结论262

参考文献263

第10章 可靠性与航天质量体系管理265

10.1引言265

10.2航天产品质量测试266

10.2.1质量标准266

10.2.2测试特性方法268

10.2.3商用成品器件的质量测试271

10.3各种设备的质量测试272

10.3.1半导体和光纤激光器／放大器的质量测试272

10.3.2无源光纤和光纤连接器质量测试273

10.3.3无源光学器件质量测试274

10.4太空环境下系统的封装274

10.5辐射效应275

10.5.1辐射环境275

10.5.2辐射对光学器件和涂层的影响277

10.5.3辐射对半导体激光器的影响278

10.5.4辐射对光电探测器和探测器阵列的影响278

10.5.5辐射对光纤的影响（包括掺杂光纤）278

10.6加速寿命实验279

10.7质量测试示例279

10.8小结280

参考文献281

第11章 全球卫星光传输网络284

11.1引言284

11.2卫星星座的轨道模型与物理拓扑结构285

11.3光网络技术288

11.3.1单跳光网络290

11.3.2多跳光网络290

11.3.3通信路由和光路／ISL的确定293

11.4光网络技术294

11.4.1 ISL终端295

11.4.2光路路由器295

11.4.3波段与通信方案296

11.4.4发射器297

11.4.5波分复用／多路信号分离器297

11.4.6开关297

11.4.7串扰和噪音299

11.5 OTN电源考虑299

11.6 OTN的管理300

11.7交互性301

11.8总结302

参考文献302

第12章 展望305

12.1军事应用305

12.1.1光射频混合链路实验通信306

12.2美国国家航空航天局306

12.3欧洲激光通信的成果307

12.4技术机遇308

参考文献309