空间相干激光通信技术(精装版)电子书

扉页

内容提要

前言

第1章 空间激光通信的现状及趋势

|1.1 空间激光通信技术|

|1.2 空间激光通信国内外发展现状|

1.2.1 欧洲

1.2.2 美国

1.2.3 日本

1.2.4 中国

|1.3 空间激光通信技术发展趋势|

第2章 空间激光通信基本原理

|2.1 通信基本原理|

|2.2 通信方式|

|2.3 通信信息量度量|

|2.4 通信性能主要指标|

2.4.1 通信速率

2.4.2 误码率

2.4.3 信道容量

|2.5 数字基带信号及其频谱特性|

2.5.1 数字基带信号

2.5.2 基带信号的频谱特性

|2.6 空间激光通信与光纤通信的异同|

|2.7 相干探测原理|

|2.8 典型相干探测体制灵敏度|

2.8.1 幅度调制外差探测灵敏度

2.8.2 FSK调制外差探测灵敏度

2.8.3 BPSK调制外差探测灵敏度

2.8.4 ASK和PSK调制零差探测灵敏度

2.8.5 不同相干探测灵敏度对比

|2.9 光跟瞄基本原理|

2.9.1 航天器动力学特性

2.9.2 卫星轨道类型

2.9.3 卫星轨道描述

2.9.4 卫星星座

2.9.5 星间链路特性分析

2.9.6 卫星平台微振动

2.9.7 光跟瞄组成与基本原理

2.9.8 光跟瞄系统性能分析与描述

2.9.9 光跟瞄系统的稳态误差

第3章 相干激光通信链路与系统设计

|3.1 相干激光通信链路设计|

3.1.1 激光通信链路传输方程模型

3.1.2 典型通信链路分析

3.1.3 粗跟踪/捕获链路功率分析

3.1.4 精跟踪链路功率分析

|3.2 光学外差效率|

|3.3 光学瞄准、捕获和跟踪系统|

3.3.1 PAT系统基本工作原理

3.3.2 PAT系统基本组成

3.3.3 关键器件及原理

|3.4 光学系统设计|

3.4.1 望远镜设计

3.4.2 成像光学

|3.5 其他设计因素和考虑|

3.5.1 背景光影响

3.5.2 提前量

3.5.3 多普勒频移

3.5.4 时空参考系

3.5.5 空间环境特性

3.5.6 蒙气差

第4章 空间相干激光通信体系和结构

|4.1 空间相干激光通信终端结构|

|4.2 光学地面站结构|

4.2.1 大气随机信道

4.2.2 地面站典型设计

|4.3 通信光和信标光收发系统结构|

4.3.1 通信光、信标光旁轴式结构

4.3.2 通信光、信标光同轴式结构

4.3.3 通信光、信标光合一式结构

|4.4 光学捕获跟踪系统结构|

4.4.1 经纬仪式

4.4.2 潜望镜式

4.4.3 单反射镜式

4.4.4 双棱镜式

|4.5 光学系统结构设计|

第5章 相干激光通信系统

|5.1 单频激光光源|

5.1.1 激光线宽

5.1.2 相对强度噪声

5.1.3 波长

|5.2 光学桥接器|

5.2.1 180°光学桥接器

5.2.2 90°光学桥接器

|5.3 BPSK相干通信技术|

|5.4 空间多模DPSK相干通信技术|

|5.5 正交相位调制零差相干通信技术|

|5.6 基于通道切换的相干光通信解调技术|

|5.7 高阶调制通信技术|

|5.8 光学锁相环技术|

5.8.1 激光器相位噪声性质

5.8.2 光学锁相环组成和原理

5.8.3 光学锁相环的设计

第6章 跟瞄光机械系统

|6.1 复合轴光跟瞄原理|

6.1.1 粗跟踪系统原理

6.1.2 精跟踪系统原理

6.1.3 复合轴光跟瞄原理

|6.2 位置误差信号探测技术|

6.2.1 四象限探测器位置误差信号探测技术

6.2.2 焦平面探测器位置误差探测技术

6.2.3 光学章动位置误差探测技术

|6.3 摩擦对光跟瞄的影响|

6.3.1 静态摩擦模型

6.3.2 动态摩擦模型

第7章 激光终端地面检测验证技术

|7.1 光束远距离传输模拟原理|

|7.2 卫星激光通信终端光跟踪检测数理基础|

7.2.1 空间实际条件下的远场衍射

7.2.2 地面模拟条件下的近场衍射

|7.3 模拟远场传播的近场光学跟瞄检验装置|

7.3.1 发射光束偏转法

7.3.2 接收终端偏转法

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

7.4.1 空间光采样双终端双向远距离动态模拟系统

7.4.2 光纤采样双终端双向远距离动态模拟系统

7.4.3 光学再生双终端双向动态远距离传输模拟系统

第8章 激光光束质量检测技术

|8.1 激光光束发散度测量技术|

|8.2 激光光束波面测量技术|

8.2.1 直接波前传感器

8.2.2 间接波前传感器

第9章 相干激光通信系统设计举例

|9.1 低轨卫星-低轨卫星相干激光通信系统|

9.1.1 链路预算

9.1.2 通信终端总体方案

|9.2 高轨卫星-低轨卫星相干激光通信系统|

9.2.1 链路预算

9.2.2 通信终端总体方案

|9.3 高轨卫星-高轨卫星相干激光通信系统|

9.3.1 链路预算

9.3.2 通信终端总体方案

|9.4 低轨卫星-光学地面站相干激光通信系统|

9.4.1 链路预算

9.4.2 通信终端总体方案

|9.5 深空激光通信技术|

9.5.1 链路预算

9.5.2 通信终端总体方案

第10章 相干激光通信新技术

|10.1 微纳卫星激光通信技术|

|10.2 光学相控激光通信技术|

|10.3 多功能一体化激光通信技术|

|10.4 短波激光通信技术|

参考文献

附录A 稳相法一维相位函数的傅里叶变换近似求解

附录B 四元数

附录C 星历解算方法

附录D 光纤放大器噪声

附录E IQ电光调制器

名词索引