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《大连理工大学》 2010年
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星内无线光通信技术研究

王亮  
【摘要】: 星内无线光通信技术是实现卫星内部通信的新兴技术。较之传统星内的导线传输和射频无线传输的数管系统,星内无线光通信技术具有体积小、质量轻、功耗低、传输速率高、可靠性强、电磁兼容优良以及简化卫星AIT(Assembly, Integration and Test)过程等优点。 星内无线光通信技术依托于现代成熟的红外无线通信技术和光电子技术的发展,但必须以卫星的实际应用环境为背景,解决器件空间适应性以及合适的组网技术等问题才能真正予以应用,达到降低卫星发射成本、增进卫星技术水平的目的。本文对星内无线光通信的关键技术进行了系统研究(第二章),包括光路模拟技术,星内无线组网技术、调制与解调技术、抗辐射光电子器件四个方面,并分别进行阐述。 然后,分析了星内无线光通信的通信链路,并对不同材料反射特性对星内无线光链路性能的影响进行了模拟分析(第三章)。卫星的内部布满了载荷,载荷与载荷、载荷与星载计算机之间的传输几乎不可能是可视的链路,它们之间多采用漫散射的通信链路来建立无线光通信系统。蒙特卡洛光线追迹是研究光能量传输的重要方法,研究采用基于该方法的软件建立了星内无线光通信模型,分析了不同材料对红外光的反射特性,讨论了实现漫反射通信下不同光路对光源数目的要求,阐明了在光路设计时应避免通过高吸收率材料构件光路的原则。 接下来,研究通过具体的红外无线通信实验验证了星内无线光通信技术的可行性(第四章)。实验系统采用高性能红外光源和接收器,实现了点对点3m距离的无线光链路传输;采用微控芯片构建了以主从传输为结构的无线网络,对温度等传感信息进行采集处理。实验系统在封闭空间内采用可视与非可视两种链路,实现了卫星应用中的两种基本光路的传输。 最后,对研究进行了总结,并对星内无线光通信的发展以及将来技术的推广应用进行了展望。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.1

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