[发明专利]一种空间光接收解调装置

摘要

一种空间光接收解调装置，包括四象限光探测器、前置跨阻放大电路、低通滤波器、低噪声放大电路、采样时钟PLL电路、高速模数转换电路、FPGA处理电路、输出接口电路以及光电探测器供电和温控补偿电路。本发明采用空间光位置精跟踪信号和光通信信号一体化设计，将空间光位置误差跟踪计算和光接收解调集成于一体，简化了空间光通信的光学前端；利用低噪声放大器放大和FPGA幅度检测控制，实现了空间光的高灵敏度、宽动态范围接收放大，精跟踪位置误差信息提取；同时利用软件无线电思想，采用高速A/D采集和FPGA全数字处理，实现了空间光接收采集、解调恢复、位置误差控制和探测器的温度补偿。

主权项

1.一种空间光接收解调装置，其特征在于包括：四象限光探测器、前置跨阻放大电路、低通滤波器、低噪声放大电路、采样时钟PLL电路、高速模数转换电路、FPGA处理电路、输出接口电路，其中：四象限光探测器：位于空间光光学系统焦平面位置，根据功率大小为P的光功率信号在四象限上能量分布的比例，将光功率信号转换为四路电流信号SAi(t)，其中i＝A,B,C,D；所述的光功率信号中包含空间光位置精跟踪信号和通信信号A(t)；前置跨阻放大电路：共有四个，对应将四路电流信号SAi(t)转换为电压信号，得到四路模拟信号输入SA(t)、SB(t)、SC(t)、SD(t)；低通滤波器：共有四个，每一个对应一路模拟电压信号，对接收到的四路信号SA(t)、SB(t)、SC(t)、SD(t)进行低通滤波处理；低噪声放大电路：共有四个，每一个对应一个低通滤波器的输出，对低通滤波器输出的信号进行增益为g的放大处理；采样时钟PLL电路：产生采样时钟并送至高速模数转换电路；高速模数转换电路：共有四个，每一个对应一个低噪声放大电路的输出，根据所述采样时钟对放大后的模拟电压信号进行采样，由此得到四路数字信号Qi(n)并送至FPGA处理电路；FPGA处理电路：对输入的四路数字信号Qi(n)进行幅度检测和控制，计算出空间光方位向归一化位置误差信息fx和俯仰向归一化位置误差信息fy；同时将输入的四路数字信号Qi(n)经过数字滤波、数字插值时钟恢复和过零检测，恢复出空间光携带的原始信息，完成光通信信号的解调；输出接口电路：将FPGA处理电路处理得到的空间光位置跟踪误差信息反馈至外部的空间光学跟瞄系统进行空间光的捕获跟踪扫描，同时将恢复出的光通信信号原始信息向外部输出。