数模转换器分辨率对捕获、跟踪、瞄准系统跟踪精度的影响

陈少杰; 张亮; 王建宇

doi:doi:10.3788/CJL201744.0806004

中国激光, 2017, 44 (8): 0806004, 网络出版: 2017-09-13

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Effects of Digital to Analog Converter Resolution on ATP System Tracking Accuracy

陈少杰 ^1,2,*张亮 ¹王建宇 ¹

作者单位

¹ 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083

² 中国科学院大学, 北京 100049

图 & 表

图 1. 精跟踪系统结构示意图

Fig. 1. Structural diagram of fine tracking system

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图 2. 精跟踪子系统控制原理框图

Fig. 2. Control principle block diagram of fine tracking subsystem

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图 3. 实验系统

Fig. 3. Experimental system

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图 4. 干扰信号。(a)信号发生器生成的干扰信号;(b)干扰信号的概率密度

Fig. 4. Disturbing signal. (a) Disturbing signal generated by signal generator; (b) probability density of disturbing signal

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图 5. 光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 5. Deviation between spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

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图 6. 加入干扰后光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 6. Deviation between disturbed spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

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图 7. 不同开窗大小下的跟踪精度

Fig. 7. Tracking accuracy under different window sizes

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表 1频谱分量统计

Table1. Spectral component statisticspixel

Condition oftracking	Tracking accuracy
Condition oftracking	0-10 Hz	10-20 Hz	20-50 Hz	50-100 Hz	100-200 Hz	200-1000 Hz	H0-1000 Hz
Not tracking	0.1341	0.2865	0.3483	0.1341	0.1554	0.0323	9.7317
With 12 bit digital toanalog converter	0.0221	0.0149	0.0470	0.0185	0.0465	0.0371	0.0825
With 14 bit digital toanalog converter	0.0221	0.0132	0.0290	0.0144	0.0454	0.0377	0.0720
With 16 bit digital toanalog converter	0.0221	0.0131	0.0215	0.0131	0.0441	0.0379	0.0685

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陈少杰, 张亮, 王建宇. 数模转换器分辨率对捕获、跟踪、瞄准系统跟踪精度的影响[J]. 中国激光, 2017, 44(8): 0806004. Chen Shaojie, Zhang Liang, Wang Jianyu. Effects of Digital to Analog Converter Resolution on ATP System Tracking Accuracy[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(8): 0806004.

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图 1. 精跟踪系统结构示意图

Fig. 1. Structural diagram of fine tracking system

图 2. 精跟踪子系统控制原理框图

Fig. 2. Control principle block diagram of fine tracking subsystem

图 3. 实验系统

Fig. 3. Experimental system

图 4. 干扰信号。(a)信号发生器生成的干扰信号;(b)干扰信号的概率密度

Fig. 4. Disturbing signal. (a) Disturbing signal generated by signal generator; (b) probability density of disturbing signal

图 5. 光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 5. Deviation between spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

图 6. 加入干扰后光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 6. Deviation between disturbed spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

图 7. 不同开窗大小下的跟踪精度

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表 1频谱分量统计

Table1. Spectral component statisticspixel

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图 1. 精跟踪系统结构示意图

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图 2. 精跟踪子系统控制原理框图

Fig. 2. Control principle block diagram of fine tracking subsystem

图 3. 实验系统

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图 4. 干扰信号。(a)信号发生器生成的干扰信号;(b)干扰信号的概率密度

Fig. 4. Disturbing signal. (a) Disturbing signal generated by signal generator; (b) probability density of disturbing signal

图 5. 光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 5. Deviation between spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

图 6. 加入干扰后光斑质心离跟踪点的偏差。(a) 12位数模转换器;(b) 14位数模转换器;(c) 16位数模转换器

Fig. 6. Deviation between disturbed spot centroid and tracking point. (a) 12 bit digital to analog converter; (b) 14 bit digital to analog converter; (c) 16 bit digital to analog converter

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