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Precision location approach in deep-space optical communications

机译：深空光通信中的精确定位方法

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摘要

A traditional beacon location method is difficult to apply to a deep space optical communications link due to the high laser power required for long distances. The use of natural celestial bodies as beacon images can solve this problem. The correct location of the beacon is critical to establish and maintain an optical communications link. Therefore, in this paper we propose an approach to determine the location of a natural celestial beacon. To identify a beacon in an uncertain region, the phase correlation between the detected and reference images is applied. The influence of an image translation is eliminated through a Fourier transform, and the scaling and rotation are converted into the translation and solved using a log-polar transformation and phase correlation, respectively. The availability of a new approach is verified by the experiment. A field-programmable gate array embedded processing system is designed to realize the proposed algorithm. When the image noise is considered, the success probability of the algorithm can reach more than 96%. We believe this work is beneficial for deep space optical communications system design. (C) 2021 Optical Society of America
机译：传统的信标定位方法很难应用于深空光通信链路，因为长距离需要较高的激光功率。利用天然天体作为航标图像可以解决这个问题。信标的正确位置对于建立和维护光通信链路至关重要。因此，在本文中，我们提出了一种确定自然天标位置的方法。为了识别不确定区域中的信标，应用检测图像和参考图像之间的相位相关性。通过傅里叶变换消除图像平移的影响，并将缩放和旋转转换为平移，分别使用对数极坐标变换和相位相关进行求解。通过实验验证了新方法的有效性。设计了一个现场可编程门阵列嵌入式处理系统来实现该算法。在考虑图像噪声的情况下，该算法的成功率可达96%以上。我们相信这项工作对深空光通信系统的设计是有益的。（2021）美国光学学会

著录项

  • 来源
    《Applied optics》 |2021年第10期|共7页
  • 作者

    Wang Qiang; Cui Lei; Zhao Haochen; Tan Liying; Ma Jing;

  • 作者单位

    Harbin Inst Technol Natl Key Lab Tunable Laser Technol Harbin 150001 Peoples R China;

    Harbin Inst Technol Natl Key Lab Tunable Laser Technol Harbin 150001 Peoples R China;

    Harbin Inst Technol Natl Key Lab Tunable Laser Technol Harbin 150001 Peoples R China;

    Harbin Inst Technol Natl Key Lab Tunable Laser Technol Harbin 150001 Peoples R China;

    Harbin Inst Technol Natl Key Lab Tunable Laser Technol Harbin 150001 Peoples R China;

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  • 正文语种 eng
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