Método de Reconstrucción y Separación de la Fase de Rango y Comunicación en el Beat-Note para Faseómetro de Micro-Radianes
Autores: Yu, Tao; Long, Hongyu; Xue, Ke; Pan, Mingzhong; Wang, Zhi; Liu, Yunqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Método de Reconstrucción y Separación de la Fase de Rango y Comunicación en el Beat-Note para Faseómetro de Micro-Radianes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Medición
Interferometría láser
Detección de ondas gravitacionales
Modulación de fase
Nota de batido
Fásmetro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La medición principal implica detectar pequeñas fluctuaciones de longitud de camino (a nivel de picómetros) entre satélites utilizando interferometría láser de heterodino para la detección de ondas gravitacionales en el espacio. La interferencia de dos haces láser con una diferencia de frecuencia a nivel de MHz produce una nota de batido a MHz, en la que la señal de la onda gravitacional está codificada en la fase de la nota de batido. El fásmetro realiza entonces mediciones de fase con una precisión de micro-radianes y la demodulación de información de comunicación para esta nota de batido. Para mitigar el impacto de la modulación de fase, las soluciones existentes en su mayoría lo alivian reduciendo la profundidad de modulación y optimizando la estructura de los códigos de ruido pseudoaleatorio (PRN). Dado que la modulación de fase no se separa efectivamente de la fase de la medición de fase de la nota de batido, tiene un impacto potencial en la extracción de fase de la precisión de micro-radianes de la nota de batido. Para resolver este problema, este artículo analiza el mecanismo de influencia de la modulación de fase en la medición de fase de la nota de batido y propone un método para separar la fase modulada basado en rotación compleja. La nota de batido se procesa mediante rotación de conjugado complejo, lo que puede eliminar efectivamente la fase modulada por PRN. Los resultados de simulación y análisis demuestran que este método puede mejorar significativamente la pureza de la fase medida en la nota de batido mientras se mantienen las funciones de rango y comunicación. Dirigiéndose a la aplicación del fásmetro de micro-radianes en la detección de ondas gravitacionales en el espacio, este estudio presenta el método de reconstrucción y separación de la fase de rango y comunicación en la nota de batido, lo que también proporciona una nueva dirección para la selección final de la profundidad de modulación en el futuro.
Descripción
La medición principal implica detectar pequeñas fluctuaciones de longitud de camino (a nivel de picómetros) entre satélites utilizando interferometría láser de heterodino para la detección de ondas gravitacionales en el espacio. La interferencia de dos haces láser con una diferencia de frecuencia a nivel de MHz produce una nota de batido a MHz, en la que la señal de la onda gravitacional está codificada en la fase de la nota de batido. El fásmetro realiza entonces mediciones de fase con una precisión de micro-radianes y la demodulación de información de comunicación para esta nota de batido. Para mitigar el impacto de la modulación de fase, las soluciones existentes en su mayoría lo alivian reduciendo la profundidad de modulación y optimizando la estructura de los códigos de ruido pseudoaleatorio (PRN). Dado que la modulación de fase no se separa efectivamente de la fase de la medición de fase de la nota de batido, tiene un impacto potencial en la extracción de fase de la precisión de micro-radianes de la nota de batido. Para resolver este problema, este artículo analiza el mecanismo de influencia de la modulación de fase en la medición de fase de la nota de batido y propone un método para separar la fase modulada basado en rotación compleja. La nota de batido se procesa mediante rotación de conjugado complejo, lo que puede eliminar efectivamente la fase modulada por PRN. Los resultados de simulación y análisis demuestran que este método puede mejorar significativamente la pureza de la fase medida en la nota de batido mientras se mantienen las funciones de rango y comunicación. Dirigiéndose a la aplicación del fásmetro de micro-radianes en la detección de ondas gravitacionales en el espacio, este estudio presenta el método de reconstrucción y separación de la fase de rango y comunicación en la nota de batido, lo que también proporciona una nueva dirección para la selección final de la profundidad de modulación en el futuro.