太极计划星间激光通信测距的伪随机码选取
文献类型：期刊论文
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| 作者 | 陈沛权; 邓汝杰; 张艺斌; 李磐; 齐克奇; 刘河山 ; 罗子人
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| 刊名 | 中国光学(中英文)
 ; 中国光学(中英文)
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| 出版日期 | 2025-05-15 ; 2025-05-15 |
| 卷号 | 18期号:03页码:547-556 |
| 关键词 | 空间引力波探测 空间引力波探测 伪随机码 激光测距 扩频通信 伪随机码 激光测距 扩频通信 |
| ISSN号 | 2097-1842 ; 2097-1842 |
| 英文摘要 | 太极计划拟通过扩频通信技术，在干涉链路的基础上，实现星间的激光通信和绝对距离测量。伪随机码的选取是实现通信测距系统的第一步，需对不同的伪随机码的实现原理、相关性、测距误差函数等进行对比分析。本文首先介绍了m序列、Gold序列与Weil序列的生成原理，并采用不同的硬件结构和方法生成相应的伪随机序列，采用GPS的C/A码作为Gold序列与Weil序列进行比较分析选取。在FPGA开发平台实现用于生成Gold序列和Weil序列的硬件电路，并分析不同硬件实现方法的优劣与资源消耗情况。然后，分别计算Gold序列与Weil序列的相关值及其均方根误差，比较Gold序列与Weil序列的伪随机噪声性能。最后，基于测距原理和激光干涉后的码间串扰现象，构建用于测距的误差函数，与理想的误差函数作对比，分析用不同伪随机码测距的优势和劣势。数据表明：Weil序列相关值的旁瓣值范围为-60.27 dB至-24.01 dB、自相关rms为0.303、互相关rms为0.307，指标均优于Gold序列，消耗的硬件资源为Gold序列的30%，误差函数的偏差值更小。Weil序列更适合于太极计划的星间通信测距需求。; 太极计划拟通过扩频通信技术，在干涉链路的基础上，实现星间的激光通信和绝对距离测量。伪随机码的选取是实现通信测距系统的第一步，需对不同的伪随机码的实现原理、相关性、测距误差函数等进行对比分析。本文首先介绍了m序列、Gold序列与Weil序列的生成原理，并采用不同的硬件结构和方法生成相应的伪随机序列，采用GPS的C/A码作为Gold序列与Weil序列进行比较分析选取。在FPGA开发平台实现用于生成Gold序列和Weil序列的硬件电路，并分析不同硬件实现方法的优劣与资源消耗情况。然后，分别计算Gold序列与Weil序列的相关值及其均方根误差，比较Gold序列与Weil序列的伪随机噪声性能。最后，基于测距原理和激光干涉后的码间串扰现象，构建用于测距的误差函数，与理想的误差函数作对比，分析用不同伪随机码测距的优势和劣势。数据表明：Weil序列相关值的旁瓣值范围为-60.27 dB至-24.01 dB、自相关rms为0.303、互相关rms为0.307，指标均优于Gold序列，消耗的硬件资源为Gold序列的30%，误差函数的偏差值更小。Weil序列更适合于太极计划的星间通信测距需求。 |
| 语种 | 中文 ; 中文 |
| CSCD记录号 | CSCD:7979248 |
| 资助机构 | 国家重点研发计划资助（No.2021YFC2202902,No.2020YFC2200104）~~ ; 国家重点研发计划资助（No.2021YFC2202902,No.2020YFC2200104）~~ |
| 其他责任者 | 罗子人 ; 罗子人 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/101283]  |
| 专题 | 力学研究所_国家微重力实验室 |
| 作者单位 | 1.国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院 2.中国科学院力学研究所微重力重点实验室 3.中国科学院国家空间科学中心 4.中国科学院大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈沛权,邓汝杰,张艺斌,等. 太极计划星间激光通信测距的伪随机码选取, 太极计划星间激光通信测距的伪随机码选取[J]. 中国光学(中英文), 中国光学(中英文),2025, 2025,18, 18(03):547-556, 547-556. |
| APA | 陈沛权.,邓汝杰.,张艺斌.,李磐.,齐克奇.,...&罗子人.(2025).太极计划星间激光通信测距的伪随机码选取.中国光学(中英文),18(03),547-556. |
| MLA | 陈沛权,et al."太极计划星间激光通信测距的伪随机码选取".中国光学(中英文) 18.03(2025):547-556. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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