| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 大气湍流 | 第13-15页 |
| 1.2.1 Kolmogorov大气湍流模型 | 第13-14页 |
| 1.2.2 大气湍流空间统计特性 | 第14-15页 |
| 1.2.3 大气湍流时间统计特性 | 第15页 |
| 1.3 自适应光学基本原理 | 第15-23页 |
| 1.3.1 传统自适应光学 | 第19-20页 |
| 1.3.2 多层共轭自适应光学 | 第20-22页 |
| 1.3.3 地表层自适应光学 | 第22-23页 |
| 1.4 太阳自适应光学 | 第23-25页 |
| 1.4.1 太阳多层共轭自适应光学 | 第24页 |
| 1.4.2 太阳多层共轭自适应光学的难点与挑战 | 第24-25页 |
| 1.5 国外太阳MCAO实验系统 | 第25-33页 |
| 1.5.1 德国0.7m VTT MCAO实验系统 | 第25-27页 |
| 1.5.2 德国1.5m GREGOR MCAO实验系统 | 第27-28页 |
| 1.5.3 美国0.76m NST MCAO实验系统 | 第28-30页 |
| 1.5.4 美国1.6m NST MCAO实验系统 | 第30-33页 |
| 1.6 本文的研究背景及意义 | 第33-34页 |
| 1.7 本文的主要研究内容及组织结构 | 第34-36页 |
| 2 太阳MCAO实时控制器的处理算法及需求分析 | 第36-46页 |
| 2.1 波前探测算法 | 第36-38页 |
| 2.1.1 互相关算法 | 第37页 |
| 2.1.2 绝对差分算法 | 第37-38页 |
| 2.2 波前复原算法 | 第38-41页 |
| 2.2.1 模式层析算法 | 第38-40页 |
| 2.2.2 地表平均算法 | 第40-41页 |
| 2.3 波前控制算法 | 第41-42页 |
| 2.4 实时控制器处理需求分析 | 第42-44页 |
| 2.4.1 计算量分析 | 第42-44页 |
| 2.4.2 实时性分析 | 第44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-46页 |
| 3 并行计算及实时控制器硬件平台 | 第46-56页 |
| 3.1 常用并行架构 | 第46-48页 |
| 3.1.1 多核并行计算系统 | 第46-47页 |
| 3.1.2 多处理器并行计算系统 | 第47页 |
| 3.1.3 分布式并行计算系统 | 第47-48页 |
| 3.1.4 定制并行计算系统 | 第48页 |
| 3.2 FPGA+多核DSP实时控制器硬件平台 | 第48-54页 |
| 3.2.1 FPGA简介 | 第49-51页 |
| 3.2.2 多核DSP简介 | 第51-54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-56页 |
| 4 波前斜率探测在FPGA内的实现 | 第56-66页 |
| 4.1 多视线相关夏克-哈特曼波前传感器 | 第56-57页 |
| 4.2 图像采集在FPGA内实现 | 第57-59页 |
| 4.2.1 图像传感器输出方式 | 第57页 |
| 4.2.2 图像预处理 | 第57-58页 |
| 4.2.3 图像按通道缓存 | 第58-59页 |
| 4.3 绝对差分平方算法在FPGA内并行化实现 | 第59-64页 |
| 4.3.1 多通道并行 | 第60-62页 |
| 4.3.2 乒乓缓存 | 第62页 |
| 4.3.3 绝对差分平方脉动阵列 | 第62-63页 |
| 4.3.4 绝对差分平方算法流水线 | 第63-64页 |
| 4.4 系统兼容性分析 | 第64-65页 |
| 4.4.1 子孔径及子区域规模的改变 | 第64页 |
| 4.4.2 子区域分辨率大小的改变 | 第64-65页 |
| 4.4.3 采样帧频的改变 | 第65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 波前复原及波前控制在多核DSP内的实现 | 第66-74页 |
| 5.1 斜率插值 | 第66页 |
| 5.2 波前复原在多核DSP内并行化实现 | 第66-70页 |
| 5.2.1 多核任务分配及并行 | 第67-68页 |
| 5.2.2 波前复原代码优化 | 第68-70页 |
| 5.3 波前控制在多核DSP内并行化实现 | 第70-71页 |
| 5.4 兼容性分析 | 第71-72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 6 MCAO实验系统实时控制器的设计 | 第74-88页 |
| 6.1 MCAO实验系统平台 | 第74-76页 |
| 6.2 实时控制器计算需求分析 | 第76-77页 |
| 6.3 实时控制器硬件设计和实现 | 第77-78页 |
| 6.4 实时控制器性能分析 | 第78-80页 |
| 6.5 室内点源模拟实验结果 | 第80-82页 |
| 6.6 太阳GLAO观测结果 | 第82-87页 |
| 6.7 小结 | 第87-88页 |
| 7 总结和展望 | 第88-92页 |
| 7.1 本文的主要研究内容及结论 | 第88-89页 |
| 7.2 本文的主要创新点 | 第89页 |
| 7.3 下一步工作展望 | 第89-92页 |
| 参考文献 | 第92-100页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第100-101页 |
