【技术实现步骤摘要】
本专利技术的至少一实施例涉及激光通信和量子通信，尤其涉及一种基于空间激光通信的接收装置及空间激光通信系统。
技术介绍
1、随着空间激光通信和空间量子通信技术的发展，空间激光通信和空间量子通信技术的融合已经成为一种必然趋势。在空间量子通信中，高精度时间同步是完成量子通信必不可少的组成部分，目前除了使用同步脉冲光等方法外，还使用激光通信内嵌同步信息的方案为量子通信提供时间同步。空间高速激光通信和基于高速激光通的高精度时间同步及与空间量子通信的结合是促进空间量子通信应用的一个重要因素。
2、用于量子通信的时间同步方案主要包括电缆同步方案、gps同步方案、脉冲光同步和基于激光通信的同步信息内插的同步等方案。电缆同步方案只适合短距离系统之间的同步，无法使用到远距离自由空间中；gps同步方案实现比较简单，同步精度可以做到纳秒级，无法满足吉赫兹级别的量子通信系统对同步精度需求。同步光同步方案可以实现远距离两点间百皮秒级别的时间同步，并且和其它光信号，如量子通信中的量子光信号，走相同的光链路，可以在接收端自动修正链路晃动引起的延迟。基于激光通信的同步信息内插同步的方案具有脉冲光同步优势，同时具备激光通信的功能，必然是后续空间量子通信应用的主流同步方案。
3、随着空间激光通信速率的提高，同时受制于逻辑电路时钟速率的限制，当激光通信速率达到1gbps量级时，就需要在激光通信的逻辑电路和光电器件之间加入数据并串转换、串并转换功能模块。在接收端数据时钟恢复和串并转换过程中，由于存在串行时钟到并行时钟的降频过程，这会导致激光通信内
技术实现思路
1、为解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种基于空间激光通信的接收装置和空间激光通信系统，能够实现在激光通信重复通断光条件下，激光通信内嵌同步信号输出相位不变。
2、作为本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于空间激光通信的接收装置，包括光电转换器、时钟恢复电路、时钟降频电路、第一串行器、逻辑处理电路以及相位调节电路。光电转换器被配置为接收来自于发送端的光信号，并对上述光信号进行光电转换，得到第一串行数据。时钟恢复电路被配置为对上述第一串行数据进行解析处理，得到上述发送端的串行时钟。时钟降频电路被配置为对上述串行时钟进行降频处理，得到并行时钟。第一串行器被配置为基于上述串行时钟对上述第一串行数据进行数据转换，得到具有预设数据位宽的第一并行数据。逻辑处理电路被配置为基于预设位区间从上述第一并行数据中提取得到同步信号，并计算上述同步信号与上述并行时钟之间的相位差。相位调节电路被配置为根据上述相位差从相位调节编码表中确定并输出目标相位调节编码。
3、根据本专利技术的实施例，上述相位调节电路包括存储单元和查找单元。存储单元被配置为存储有上述相位调节编码表，查找单元被配置为根据上述相位差从上述相位调节编码表中查找上述目标相位调节编码。
4、根据本专利技术的实施例，上述相位调节电路还包括解串单元，上述解串单元的时钟信号和位宽与上述第一串行器一致，上述解串单元被配置为输出上述目标相位调节编码。
5、根据本专利技术的实施例，上述并行时钟的时钟速率与上述发送端的并行时钟的时钟速率相同。
6、根据本专利技术的实施例，上述接收装置还包括脉冲展宽电路，脉冲展宽电路被配置为对上述目标相位调节编码进行脉冲展宽。
7、根据本专利技术的实施例，上述时钟降频电路被配置为：根据上述时钟降频电路的第一并行数据接口的位宽对上述串行时钟进行降频。
8、作为本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种空间激光通信系统，包括发送端、空间链路以及接收端。发送端包括编码电路、第二串行器以及电光调制器。编码电路被配置为将同步信号编码至数据帧中，得到第二并行数据。第二串行器被配置为将上述第二并行数据进行并串转换得到第二串行数据，电光调制器被配置为将上述第二串行数据进行光电转换得到上述光信号。空间链路适用于允许上述光信号传输。接收端适用于接收经上述空间链路传输的上述光信号，上述接收端包括上述任一种上述的接收装置。
9、根据本专利技术的实施例，上述通信系统还包括发送电路、解析电路、计算电路和生成电路。发送电路被配置为向上述时钟恢复电路发送预设同步信号在目标相位的预设串行数据，解析电路被配置为在上述第一串行器对上述预设串行数据进行串并转换得到预设并行数据后，通过对上述预设并行数据解析，得到上述预设同步信号在上述预设并行数据中的解析相位。计算电路计算上述解析相位与上述目标相位之间的相位差，生成电路被配置为记录上述相位差，并将第一比特位编码在与上述目标相位在上述预设并行数据中的预设同步信号的相位相同的相位作为上述相位调节编码，生成上述相位调节编码表。
10、根据本专利技术的实施例，上述接收端还包括第一时钟电路和第一时钟扇出电路。第一时钟电路被配置为提供第一参考时钟，第一时钟扇出电路被配置为将上述第一参考时钟扇出，为上述接收装置提供参考时钟。
11、根据本专利技术的实施例，上述发送端还包括第二时钟电路和第二时钟扇出电路。第二时钟电路被配置为提供第二参考时钟，第二时钟扇出电路被配置为将上述第二参考时钟扇出，为上述发送端提供参考时钟。
12、根据本专利技术实施例的基于空间激光通信的接收装置，接收装置通过对来自发送端的光信号进行处理得到第一并行数据，从第一并行数据中提取同步信号，并计算同步信号与从第一串行数据中得到的发送端的并行时钟之间的相位差，根据相位差确定并输出目标相位调节编码，保证了在激光通信链路反复断开和重建过程中，输出的目标相位调节编码中的输出同步信号与发送端的同步信号的相位的一致性。
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1.一种基于空间激光通信的接收装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述相位调节电路包括：
3.根据权利要求2所述的接收装置，其特征在于，所述相位调节电路还包括：
4.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述并行时钟的时钟速率与所述发送端的并行时钟的时钟速率相同。
5.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述时钟降频电路被配置为：
7.一种空间激光通信系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述接收端还包括：
10.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述发送端还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于空间激光通信的接收装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述相位调节电路包括：
3.根据权利要求2所述的接收装置，其特征在于，所述相位调节电路还包括：
4.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述并行时钟的时钟速率与所述发送端的并行时钟的时钟速率相同。
5.根据权利要求1所述的接收装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨孟，程昱翔，唐文帅，陆振杰，印娟，廖胜凯，彭承志，潘建伟，
申请(专利权)人：合肥国家实验室，
类型：发明
国别省市：
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