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ATP(Acquisition,Tracking and pointing)技术是空间激光通信链路快速建立和保持链路稳定的重要条件,ATP技术是空间激光通信领域研究的热点和难点。本文以某近地湍流信道空间激光通信项目为依托,开展了基于CMOS探测器的湍流信道高性能ATP技术研究,研究主要目标是完成具有大视场快速捕获能力及小视场高性能跟踪的ATP方案设计及实现。论文主要研究内容如下:1)论文开展了ATP技术国内外动态分析,梳理了ATP技术发展在目前所存在的问题,根据应用需求,确定了论文研究目标。2)论文开展了ATP系统性能主要影响因素分析工作,其中涉及大气湍流对光斑检测的影响;对光斑检测主要误差来源进行研究,并对噪声对系统性能影响进行分析;平台抖动对ATP系统性能影响;确定了论文研究的性能指标。3)论文开展了近地湍流ATP系统重要方案设计,主要包括:完成基于CMOS自适应开窗的ATP扫描捕获、粗精跟踪方案的设计;完成CMOS探测器的去噪算法分析及设计;完成光斑质心算法分析及设计。并通过仿真验证了粗精跟踪闭环执行性能以及光斑去噪算法性能。4)基于Altera Cyclone系列FPGA芯片,完成ATP系统主控模块及光斑检测模块设计及电路实现,通过实验测试方法验证了论文设计方案的可行性和有效性。5)搭建近地湍流信道10KM无线光通信实验平台开展了链路级测试验证,验证结果表明:系统完整实现了基于CMOS自适应开窗功能的捕获、粗精跟踪功能,并成功建立双通链路;155Mbps传输码率条件下,3*24小时通信误码率保持在1E-7量级;粗跟踪精度优于24μrad;精跟踪带宽达到1khz、控制精度优于5μrad。