隨著無線通信技術(shù)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(zhì)，激光作為信息載體進(jìn)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(shù)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(zhì)，激光作為信息載體進(jìn)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(dǎo)致激光光束偏離目標(biāo)，使得瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤技術(shù)問題變得十分突出。

精跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

精確捕獲、瞄準(zhǔn)與跟蹤（Acquisition, Pointing and Tracking，APT）是空一地激光無線通信的關(guān)鍵技術(shù)。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(fù)責(zé)完成信標(biāo)光的初始階段的大范圍掃描和捕獲，引導(dǎo)信標(biāo)光進(jìn)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(fù)責(zé)完成信標(biāo)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(shè)計方案

針對激光無線通信所需的關(guān)鍵技術(shù)，以及空一地激光無線通信終端應(yīng)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(jī)，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(jìn)行光斑坐標(biāo)提取和跟蹤算法。系統(tǒng)使用基于Cameralink