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大气湍流 信道衰落模型坐标 人类总有一天会灭绝,那我们存在的意义是什么?

2021-03-09知识17

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随机并行梯度下降算法的应用背景 由于星地链路之间的主要传输介质是大气,穿过路径较长,大气分子对于激光光束的吸收与散射将引起传播方向上光能的衰减,因此传输信道中的大气湍流是限制通信距离及通信系统性能的瓶颈之一,不仅需要考虑大气对激光的吸收与散射,还必须考虑大气的湍流效应。大气湍流会使光载波在传输过程中随机地改变其光束特性,致使携带信息的光波的强度和相位在空间和时间上都呈现随机起伏,造成闪烁现象,极大地降低了系统的成像质量或光束质量。基于随机并行下降算法的自适应光学技术可以提高激光作用到目标上的聚集程度;降低空间目标在望远镜成像面上的模糊程度,提高目标识别的准确度,实现对目标的精跟踪;提高激光通信系统的载波光束质量,降低系统的噪声水平、提高数据传输速率等,在天文自适应成像领域已得到成功应用。无需波前传感器的像清晰化技术在不需要波前传感器的条件下,以成像清晰度和接受光能量为性能指标直接作为算法优化的目标函数,优化得到接近理想的校正效果,系统复杂性大大降低,比较适合用于补偿大气湍流带来的闪烁现象。

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激光通信技术的存在的主要问题 一段时间以来,激光大气通信技术之所以难以得到应有的发展和推广应用,存在的主要技术问题是:对大气信道衰减大及误减随机变化量大的补偿技术问题;大气湍流的影响,使信道折射率发生不均匀的随机变化,其结果使接收光斑发生所谓的闪烁现象和漂移现象。要削弱大气湍流的影响,有许多技术工作要做;驱动功率小、转换效率高、激光输出功率大、调制带宽及伺服系统简单的激光发射器件的制作;灵敏度高、噪声特性好,适合于常温环境下工作的接收器件的制作;体积小、重量轻、光学特性好、便于安装、调校的光学收发天线的制作;背景噪声的滤除技术问题;如果采用窄带光滤波技术,又是存在激光器的频率稳定技术;在机动性要求高和工作平台方位稳定性差的场合应用,自动跟瞄技术也很关键。上述可归纳为:解决全天候、高机动性和高灵活性稳定可靠工作问题。

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