無線光通信中ATP系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、ATP(Acquisition、Tracking、Pointing)系統(tǒng)是用來保證較高的精度來調整通信收發(fā)兩端光束的瞄準和對準，在無線光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。PSD(Position Sensitive Detectors)探測器作為誤差探測器件，在ATP子系統(tǒng)中起到決定性作用。要保證ATP子系統(tǒng)具有較高的可靠性，就需要提高PSD探測器的精度，那么就必須要克服PSD背景光干擾的問題。
　　本文的核心內容就是對消除PSD探測器

2、的背景光干擾的方法進行了深入探討。在分析了PSD探測器的工作原理，背景光干擾的主要來源，以及干擾光和信號光之間的關系之后，重點研究了兩種消除背景光干擾的方法。
　　第一種方法是基于 SPPs(Surface Plasmon Polaritons)表面等離子體激元的背景光消除方法，根據(jù) Kretschmann結構激發(fā) SPPs的原理選擇合適的結構參數(shù)，設計了棱鏡-金屬結構的光濾波器，對該光濾波器進行FDTD時域有限差分法仿真。對仿真

3、結果進行分析，經該濾波結構后可見光波段的光波磁場強度基本都處于4310??10? A/m范圍內，最大值處也小于
　　110? A/m。而對波長為850 nm處的耦合效率最強約為86％，消光比約為25dB，所以該濾波結構對可見光波段的光有較好的濾除效果。驗證了基于 SPPs理論的棱鏡-金屬光濾波器，可以有效的消除PSD探測器的背景光干擾。
　　第二種方法是基于神經網絡的背景光消除方法，設計了包含兩個輸入層一個隱含層和兩個輸出層

4、的2-12-2三層神經網絡結構。采用改進BP算法（L-M算法）通過把包含背景光干擾的PSD探測器的原始輸出經神經網絡修正，網絡輸出相對誤差小于0.03%，并且經檢驗網絡有較好的推廣能力。經神經網絡補償后PSD探測器克服了背景光的干擾，提高了探測精度和可靠性。
　　基于SPPs的PSD背景光消除方法對于制作濾波器件提供了新思路，而基于BP神經網絡的PSD背景光消除方法有較好的推廣能力，且不受背景光種類的限制，具有一定的工程實用價值。