1、大氣湍流會(huì)使在大氣中傳播的光波波前發(fā)生波平面任意畸變、強(qiáng)度隨機(jī)抖動(dòng)和光束擴(kuò)散等現(xiàn)象，從而影響觀測(cè)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，自適應(yīng)光學(xué)波前處理技術(shù)可以很好地克服這些問題。
　　自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)由波前傳感器、波前處理器和波前校正器三部分組成，其中波前處理器必須完成大量實(shí)時(shí)運(yùn)算，對(duì)處理速度有著極高的要求，本論文主要研究高速波前處理算法在FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)中的實(shí)現(xiàn)。
　　首先

2、，論文介紹了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的組成、發(fā)展以及應(yīng)用，并闡述了波前處理算法的原理與內(nèi)容。波前處理算法主要包括圖像預(yù)處理、波前斜率計(jì)算、波前復(fù)原和波前控制運(yùn)算四個(gè)部分，圖像預(yù)處理完成波前圖像去噪，波前斜率計(jì)算用于獲取光波波前的質(zhì)心偏移量，波前復(fù)原再將質(zhì)心偏移量轉(zhuǎn)化為波前誤差信息，波前控制運(yùn)算根據(jù)波前誤差信息計(jì)算波前控制信號(hào)。
　　其次，論文給出了完全基于FPGA平臺(tái)的高速波前處理解決方案。參數(shù)定標(biāo)和幀格式設(shè)計(jì)完全根據(jù)算法的要求和系統(tǒng)的實(shí)際

3、情況制定，算法程序整體采用模塊化設(shè)計(jì)降低各部分之間的耦合度，便于集成與調(diào)試，各模塊之間大量采用流水結(jié)構(gòu)，減少處理單幀波前的時(shí)鐘數(shù)。
　　最后，論文將基于FPGA平臺(tái)的高速波前處理模塊接入自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的光路進(jìn)行測(cè)試，并與基于PC(Personal Computer，臺(tái)式計(jì)算機(jī))平臺(tái)的波前處理模塊比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本論文的高速波前處理模塊對(duì)波前的處理速度達(dá)到1000frame/s，穩(wěn)定后波前圖像的澤尼克像差系數(shù)比PC平臺(tái)減小了100