空间相干激光通信技术 通讯 孙建锋 等

章空间激光通信的现状及趋势001
1．1空间激光通信技术001
1．2空间激光通信外发展现状001
1．2．1欧洲002
1．2．2美国007
1．2．3本014
1．2．4中国017
1．3空间激光通信技术发展趋势019
第2章空间激光通信基本021
2．1通信基本021
2．2通信方式022
2．3通信信息量度量024
2．4通信能主要指标024
2．4．1通信速率025
2．4．2误比特率025
2．4．3信道容量028
2．5数字基带信号及其频谱特030
2．5．1数字基带信号030
2．5．2基带信号的频谱特032
2．6空间激光通信与光纤通信的异同037
2．7相干探测038
2．8典型相干探测体制灵敏度045
2．8．1幅度调制外差探测灵敏度045
2．8．2fsk调制外差探测灵敏度047
2．8．3bk调制外差探测灵敏度048
2．8．4ask和k调制零差探测灵敏度049
2．8．5不同相干探测灵敏度对比049
2．9光跟瞄基本050
2．9．1航天器动力学特050
2．9．2卫星轨道类型052
2．9．3卫星轨道描述054
2．9．4卫星星座055
2．9．5星间链路特分析057
2．9．6卫星台微振动062
2．9．7光跟瞄组成与基本065
2．9．8光跟瞄系统能分析与描述074
2．9．9光跟瞄系统的稳态误差082
第3章相干激光通信链路与系统设计085
3．1相干激光通信链路设计085
3．1．1激光通信链路传输方程模型085
3．1．2典型通信链路分析094
3．1．3粗跟踪/捕获链路功率分析094
3．1．4精跟踪链路功率分析095
3．2光学外差效率095
3．3光学瞄准、捕获和跟踪系统101
3．3．1pat系统基本工作101
3．3．2pat系统基本组成103
3．3．3关键器件及105
3．4光学系统设计124
3．4．1设计124
3．4．2成像光学128
3．5其他设计因素和虑130
3．5．1背景光影响130
3．5．2提前量135
3．5．3多普勒频移140
3．5．4时空参系141
3．5．5空间环境特150
3．5．6蒙气差157
第4章空间相干激光通信体系和结构163
4．1空间相干激光通信终端结构163
4．2光学地面站结构165
4．2．1大气信道165
4．2．2地面站典型设计170
4．3通信光和信标光收发系统结构185
4．3．1通信光、信标光旁轴式结构185
4．3．2通信光、信标光同轴式结构186
4．3．3通信光、信标光合一式结构186
4．4光学捕获跟踪系统结构187
4．4．1经纬仪式187
4．4．2潜望镜式191
4．4．3单反镜式191
4．4．4双棱镜式193
4．5光学系统结构设计203
第5章相干激光通信系统207
5．1单频激光光源207
5．1．1激光线宽207
5．1．2相对强度噪声211
5．1．3波长213
5．2光学桥接器215
5．2．1180°光学桥接器216
5．2．290°光学桥接器219
5．3bk相干通信技术232
5．4空间多模dk相干通信技术236
5．5正交相位调制零差相干通信技术250
5．6基于通道切换的相干光通信解调技术254
5．7高阶调制通信技术259
5．8．2光学锁相环组成和269
5．8．3光学锁相环的设计271
第6章跟瞄光机械系统277
6．1复合轴光跟瞄277
6．1．1粗跟踪系统277
6．1．2精跟踪系统281
6．1．3复合轴光跟瞄282
6．2位置误差信号探测技术284
6．2．1四象限探测器位置误差探测技术284
6．2．2焦面探测器位置误差探测技术288
6．2．3光学章动位置误差探测技术289
6．3摩擦对光跟瞄的影响293
6．3．1静态摩擦模型293
6．3．2动态摩擦模型295
第7章激光终端地面检测验证技术297
7．1光束远距离传输模拟297
7．2卫星激光通信终端光跟踪检测数理基础301
7．2．1空间实际条件下的远场衍301
7．2．2地面模拟条件下的近场衍306
7．3模拟远场传播的近场光学跟瞄检验装置309
7．3．1发光束偏转法309
7．3．2接收终端偏转法310
7．4卫星激光通信双终端双向远距离传输模拟与地面检测装置311
7．4．1空间光采样双终端双向远距离动态模拟系统312
7．4．2光纤采样双终端双向远距离动态模拟系统314
7．4．3光学双终端双向动态远距离传输模拟系统317
第8章激光光束质量检测技术321
8．1激光光束发散度测量技术321
8．2激光光束波面测量技术323
8．2．1直接波前传感器324
8．2．2间接波前传感器326
第9章相干激光通信系统设计举例333
9．1低轨卫星－低轨卫星相干激光通信系统333
9．1．1链路预算333
9．1．2通信终端体方案335
9．2高轨卫星-低轨卫星相干激光通信系统338
9．2．1链路预算338
9．2．2通信终端体方案341
9．3高轨卫星-高轨卫星相干激光通信系统343
9．3．1链路预算343
9．3．2通信终端体方案345
9．4低轨卫星－光学地面站相干激光通信系统345
9．4．1链路预算345
9．4．2通信终端体方案347
9．5深空激光通信技术348
9．5．1链路预算348
9．5．2通信终端体方案349
0章相干激光通信新技术353
10．1微纳卫星激光通信技术353
10．2光学相控激光通信技术354
10．3多功能一体化激光通信技术360
10．4短波激光通信技术368
参文献371
附录a稳相法一维相位函数的傅里叶变换近似求解387
附录b四元数389
附录c星历解算方法391
附录d光纤放大器噪声399
附录eiq电光调制器403