設計基于FPGA的激光精準跟蹤系統(tǒng)
隨著無線通信技術的不斷發(fā)展,激光無線通信成為一種重要的通信方式。在大氣作為傳輸介質,激光作為信息載體進行無線通信時,空中激光無線通信是其中一種常見形式。然而,由于大氣傳輸過程中存在大氣散射、折射和湍流
隨著無線通信技術的不斷發(fā)展,激光無線通信成為一種重要的通信方式。在大氣作為傳輸介質,激光作為信息載體進行無線通信時,空中激光無線通信是其中一種常見形式。然而,由于大氣傳輸過程中存在大氣散射、折射和湍流等現(xiàn)象,再加上激光通信平臺的振動等因素,會導致激光光束偏離目標,使得瞄準、捕獲和跟蹤技術問題變得十分突出。
精跟蹤系統(tǒng)的關鍵技術
精確捕獲、瞄準與跟蹤(Acquisition, Pointing and Tracking,APT)是空一地激光無線通信的關鍵技術。APT系統(tǒng)主要用于建立和維持激光通信鏈路。粗跟蹤系統(tǒng)負責完成信標光的初始階段的大范圍掃描和捕獲,引導信標光進入精跟蹤視場,跟蹤精度和帶寬相對較低。而精跟蹤系統(tǒng)則負責完成信標光的精確跟蹤和鎖定,要求較高的跟蹤精度和帶寬。
FPGA作為控制芯片的設計方案
針對激光無線通信所需的關鍵技術,以及空一地激光無線通信終端應具備的高集成度、低功耗、小體積和輕量化特點,本文提出了一種以FPGA作為控制芯片的精跟蹤系統(tǒng)。
系統(tǒng)組成及功能概述
本系統(tǒng)采用Cyclone系列FPGA作為控制核心,其中一塊FPGA用于控制高幀頻相機,并將圖像數(shù)據(jù)通過基于1394協(xié)議接口的傳輸線傳輸?shù)搅硪粔KFPGA,在第二塊FPGA中進行光斑坐標提取和跟蹤算法。系統(tǒng)使用基于Cameralink