空间相干激光通信技术

封面

版权信息

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 误比特率

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