设计基于FPGA的激光精准跟踪系统

随着无线通信技术的不断发展，激光无线通信成为一种重要的通信方式。在大气作为传输介质，激光作为信息载体进行无线通信时，空中激光无线通信是其中一种常见形式。然而，由于大气传输过程中存在大气散射、折射和湍流等现象，再加上激光通信平台的振动等因素，会导致激光光束偏离目标，使得瞄准、捕获和跟踪技术问题变得十分突出。

精跟踪系统的关键技术

精确捕获、瞄准与跟踪（Acquisition, Pointing and Tracking，APT）是空一地激光无线通信的关键技术。APT系统主要用于建立和维持激光通信链路。粗跟踪系统负责完成信标光的初始阶段的大范围扫描和捕获，引导信标光进入精跟踪视场，跟踪精度和带宽相对较低。而精跟踪系统则负责完成信标光的精确跟踪和锁定，要求较高的跟踪精度和带宽。

FPGA作为控制芯片的设计方案

针对激光无线通信所需的关键技术，以及空一地激光无线通信终端应具备的高集成度、低功耗、小体积和轻量化特点，本文提出了一种以FPGA作为控制芯片的精跟踪系统。

系统组成及功能概述

本系统采用Cyclone系列FPGA作为控制核心，其中一块FPGA用于控制高帧频相机，并将图像数据通过基于1394协议接口的传输线传输到另一块FPGA，在第二块FPGA中进行光斑坐标提取和跟踪算法。系统使用基于Cameralink

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