光波傳輸特性測試多通道數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究.pdf

1、大氣衰減效應(yīng)和湍流效應(yīng)會導(dǎo)致激光在大氣傳輸過程中產(chǎn)生光能量衰減、到達(dá)角起伏、光強(qiáng)閃爍、光斑漂移、光束擴(kuò)展等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響大氣激光通信的可靠性和穩(wěn)定性。為了提高大氣激光通信的通信質(zhì)量和光通信設(shè)備的研制水平，需要進(jìn)一步了解光波大氣傳輸特性，以輔助確定光通信設(shè)備研制中的重要模塊設(shè)計參數(shù)(如天線孔徑的大小、光發(fā)射功率大小等)。
　　 本課題來自某部下達(dá)的光波傳輸特性測試項目。項目要求研發(fā)用于大氣參數(shù)測量和激光大氣傳輸效應(yīng)測量的測試設(shè)備。

2、測試設(shè)備應(yīng)具有測試環(huán)境參數(shù)齊全、使用方便、便于運(yùn)輸攜帶和安裝的特點。
　　 本文主要完成該測試儀器中的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計目標(biāo)為：實現(xiàn)大氣激光通信大氣信道各項關(guān)鍵參數(shù)的自動測試、縮短測試時間、提高測試效率，使得測試過程自動化、簡單化。
　　 論文首先是論述課題背景和來源、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及本論文的主要研究內(nèi)容。接著對大氣湍流理論及其對光波傳輸?shù)挠绊戇M(jìn)行研究，分析了光波傳輸特性測試的必要性。然后介紹了設(shè)

3、計采集系統(tǒng)的需求分析、采集參數(shù)的選取依據(jù)，并將其劃分成信號采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热糠肿幽K，再對每一模塊再繼續(xù)細(xì)分。其中信號采集子模塊由包含溫度、濕度、氣壓、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速六個氣象數(shù)據(jù)采集部分和GPS部分組成；數(shù)據(jù)處理部分中FPGA芯片采用ALTERA公司的EP3C25F324，其在本系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)了SOPC系統(tǒng)集成度高、靈活性強(qiáng)的特點；數(shù)據(jù)傳輸部分采用GPRS無線和RS-485有線兩種方式傳輸數(shù)據(jù)。硬件設(shè)計介紹完后是對軟件的