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光无线通信又称为自由空间激光通信,具有通信容量大、抗电磁干扰能力强和保密性好等优点,在当今信息化的时代日益受到人们的关注。跟踪技术是光无线通信的核心,同时也是技术实现的难点。本文首先对光无线通信的优点和应用前景进行了分析,然后针对其跟踪技术方面对国内外现状进行了介绍。星间光无线通信虽然系统性能较好,但是跟踪技术成本较高,不利于它的推广应用。针对近地光无线通信对系统性能要求不高、成本较为敏感的特点,本文首先对近地光无线通信系统光学天线进行了分析设计,同时对跟踪系统提出了技术要求。基于二维振镜设计了一套具有良好的线性度、控制简单、成本低适用于近地光无线通信的自动跟踪系统。以四象限探测器(QD)为探测器,采用二维振镜代替传统的压电陶瓷(PZT)和快速倾斜镜(FSM)来实现光路跟踪。设计了基于STC89C52为微控制单元(MCU)的基础方案和基于FPGA(Field Programmable Gate Array)为MCU的改进方案。本文主要研究工作如下:1.对近地光无线通信中的光学天线进行了设计。发射天线采用了伽利略透射式来减小天线尺寸,出射光发散角为1mrad;接收天线采用了开普勒透射式,其接收孔径为100mm,光学天线设计要求跟踪系统的跟踪精度达到142μrad即可。2.对基于STC89C52为MCU的自动跟踪系统进行了测试,验证了系统设计原理的正确性,其系统线性度优于0.017,跟踪精度可达0.53mrad,响应频率范围为200Hz,对频率低于100Hz的光路抖动能够完全抑制;而基于FPGA为MCU的改进系统,其系统线性度优于0.013,跟踪精度可达83.3μrad,频率响应范围可达1000Hz,对频率在300Hz以下的光路抖动能够完全抑制而且具有很好的稳定性。实验结果表明,本文所设计的自动跟踪系统可以达到一般近地光无线通信的性能要求。