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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开的基于帧头辅助的相干激光通信快速频偏捕获方法，属于信号处理技术领域。本发明实现方法为：编码组帧模块对通信数据进行信道编码，形成包含同步帧头的完整数据帧。基带信号生成模块将编码后的数字信号转换为IQ两路模拟电信号，通过相位调制器调制到激光载波光信号上。接收端的相干光接收器通过光学混频器和可调谐激光器接收并分离IQ两路模拟光信号，平衡探测器测量并转换IQ两路模拟光信号为模拟电信号，经模数转换器转换为数字通信数据。通过自相关函数判断帧头位置，读取帧头的连续捕获情况，调整可调谐激光器输出波长实现扫描频率，确定接收光信号的频偏范围。通过FFT精确捕获频偏，通过可调谐激光器消除频偏，实现快速稳定通信。

主权项：1.基于帧头辅助的相干激光通信快速频偏捕获方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、相干光发送器的编码组帧模块在上位机显示与控制模块的控制下，对通信数据进行信道编码；通过编码组帧模块形成一个完整的数据帧，其中包含用于同步的帧头；步骤二、基带信号生成模块通过相移键控器与数模转换器DAC将编码组帧模块产生的数字信号转换为同相正交IQ两路模拟电信号；激光相位调制模块通过相位调制器将两路模拟电信号调制到激光载波光信号上，形成发送光信号；发送光信号通过光学天线传输到自由空间；步骤三、相干光接收器通过光学天线接收自由空间中的接收光信号；通过激光相位解调模块中的光学混合器将混合的接收光信号分离成IQ两路模拟光信号；其中光学混频器通过调整可调谐激光器的输出波长确保接收光信号相位匹配，可调谐激光器通过调整输出波长实现扫描频率，进而寻找接收光信号所在频偏；步骤四、平衡探测器用于测量IQ不同通道光信号强度，确保其在接收端保持一致的功率水平；通过平衡探测器将IQ两路模拟光信号转换成IQ两路模拟电信号；相干光接收器中IQ两路模拟电信号通过模数转换器ADC转换为数字通信数据；步骤五、通过读取通信数据中是否连续捕获到帧头，当连续捕获到帧头时判定可调谐激光器移动到发送频偏，停止可调谐激光器扫描，当未连续捕获到帧头时判定可调谐激光器未移动到所在频偏，返回步骤三，可调谐激光器通过调整输出波长实现扫描频率，直至通信数据中连续捕获到帧头；通过读取通信数据中是否连续捕获到帧头和调整输出波长实现扫描频率，减少可调谐激光器移频的次数，减少扫频过程所用时间，进而提高基于帧头辅助的相干激光通信效率，实现基于帧头辅助的相干激光快速稳定通信。

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