星间光通信ATP跟踪控制环路研究及FPGA实现-通信-论文之家

您现在的位置：硕士论文 >> 电子论文 >> 电信技术 >> 通信 >> 正文

星间光通信ATP跟踪控制环路研究及FPGA实现

作者：冯艳平 Publish: 2006-11-28 Hits:-

【中文题名】

星间光通信ATP跟踪控制环路研究及FPGA实现

【英文题名】

【学科专业】

通信与信息系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-28

【中关键词】

星间光通信,ATP,跟踪,零漂,积分数值处理,

【英关键词】

optical intersatellite communications,ATP,tracking,zero drift,integral value processing,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线通信>光波通信、激光通信>星际光通信>

【论文摘要】

海量超高速的光通信将成为未来卫星通信星座的技术基础,空间激光通信技术正处在全面工程实现的前夕。空间光束捕获跟踪对准ATP(Acquisition, Tracking and Pointing)技术成为空间光通信链路和网络的核心支撑性技术,目前已成为研究、关注的重点。同时,通信终端的轻型化和小型化、空间链路的可通率和强健性也对ATP技术提出了极高的重量体三积功耗和可靠性指标要求,是空间光通信研究领域所面临的一大挑战。本文对星间光通信ATP子系统的跟踪控制环路进行研究、分析与设计,在此基础上采用FPGA为主芯片,最终实现了跟踪与对准功能。本文简要介绍了星间光通信与ATP技术的概念,及其技术发展现状;对ATP子系统中的跟踪控制结构进行了较全面的研究,并确定了PID跟踪控制算法。在此基础上,将ATP跟踪控制子系统视为线性定常系统,通过解析法和实验法对子系统的各个控制环节的单元器件进行合理建模,得出整个环路总的开环及闭环传递函数,论证了本课题所设计的ATP跟踪控制环路的可行性及其视轴输入为斜坡信号时的理论稳态误差。在系统数学建模的过程中,采用了实验法对部分控制单元的实际特性进行了...

【论文题纲】

第一章引言	8-17
1.1 星间光通信技术简介	8-9
1.2 ATP 简介	9-11
1.3 星间光通信的国内外研究动态	11-16
1.3.1 国外发展情况	11-15
1.3.2 国内发展情况	15-16
1.4 课题基本内容与本人承担的工作	16
1.5 本文结构	16-17
第二章 ATP 跟踪子系统的整体结构设计考虑	17-25
2.1 ATP 跟踪方案讨论	17-21
2.1.1 系统的跟踪过程分析	17-18
2.1.2 重要参数考虑	18-19
2.1.3 跟踪系统结构	19-21
2.2 粗跟踪组件工作原理及设计考虑	21-22
2.3 精跟踪组件工作原理及设计考虑	22-23
2.4 粗/精跟踪环路的匹配问题	23-25
第三章 ATP 子系统的跟踪控制环路研究	25-45
3.1 ATP 跟踪控制系统分析方法	25-26
3.2 跟踪控制算法考虑	26-27
3.3 系统跟踪控制结构	27-28
3.4 系统各子环节单元的数学模型建立	28-32
3.4.1 PID 控制部分的传递函数	28-29
3.4.2 速度控制环的传递函数	29-31
3.4.3 D/A 转换器的传递函数	31
3.4.4 粗跟踪、精跟踪CCD 的传递函数	31-32
3.4.5 FSM 的传递函数	32
3.5 系统总传递函数推导及分析	32-40
3.5.1 系统的总闭环传递函数	32-34
3.5.2 系统的总开环传递函数及稳态误差分析	34-36
3.5.3 PID 参数对粗跟踪控制带宽的影响	36-40
3.6 PID 控制参数整定	40-41
3.7 粗跟踪系统中的零点漂移问题分析及积分数值处理	41-45
第四章 ATP 子系统中粗跟踪组件的FPGA 硬件实现及调试	45-61
4.1 FPGA 简介	45-46
4.2 粗跟踪控制组件的硬件实现	46-48
4.3 粗跟踪组件中的子模块	48-59
4.3.1 PID 跟踪控制模块的实现	48-54
4.3.2 粗跟踪CCD 控制及信号处理	54-56
4.3.3 D/A 转换及电机控制	56-57
4.3.4 光电码盘控制及数据采集	57-58
4.3.5 程序下载及调试接口	58-59
4.4 粗跟踪控制组件的调试	59-61
第五章 ATP 系统跟踪性能测试	61-65
5.1 ATP 跟踪控制的性能测试	61-63
5.2 与通信子系统联测情况	63-65
第六章总结	65-67
致谢	67-68
参考文献	68-71
作者攻硕期间取得的研究成果	71

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.352892



付费论文：有参考文献 300元

1、注册会员 2、购买本文 3、下载文章
注:此文为收费论文，需付费购买。每页大约1000字。

代写论文流程

载入中…

Web lunwenjia


热门搜索：星间光通信论文 ATP 跟踪零漂积分数值处理

通信最新论文

通信热门论文