[发明专利]一种计算任意复杂形状光学接收器的孔径平均函数的方法和实现装置

权利要求书

1.一种计算任意复杂形状光学接收器的孔径平均函数的实现装置，其特征在于，包括光学接收器预处理单元以及信息处理单元，所述光学接收器预处理单元对待计算的光学接收器进行预处理操作，并将操作结果发送给信息处理单元，通过计算得到任意复杂形状光学接收器的孔径平均函数；

光学接收器预处理单元包括基准长方形框架模块（1）、位移范围确定模块（2）和位移范围格子编号模块（3）；

所述基准长方形框架模块（1）由包含有多个正方形的子孔径的基准长方形框架组成，该基准长方形框架套在任意复杂形状的光学接收器外围，被套在基准长方形框架内的光学接收器为基准孔径，基准长方形框架的最左上角的子孔径为基准定位点；

所述位移范围确定模块（2）包括中心处的基准长方形框架以及紧密排布在其周围的8个形状相同的长方形框架，由这9个长方形框架确定的区域为位移范围；

所述位移范围格子编号模块（3）用于对位移范围内的所有正方形的子孔径进行编号；

信息处理单元为基于FPGA实现的数字电路，包括基准孔径信息存储模块（4）、移动数目确定模块（5）、位移孔径信息存储模块（6）、存储器与和操作模块（7）以及位移一位模块（8）；

所述基准孔径信息存储模块（4）用于存储基准孔径信息；

所述移动数目确定模块（5）用于复制基准长方形框架得到位移长方形框架并计算位移长方形框架移动到基准定位点的格数，得到位移孔径信息；

所述位移孔径信息存储模块（6）用于存储位移孔径信息；

所述存储器与和操作模块（7）用于计算基准长方形框架和位移长方形框架的重合单元个数；

所述位移一位模块（8）用于将位移长方形框架右位移一个子孔径。

2.一种计算任意复杂形状光学接收器的孔径平均函数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：对任意复杂形状的光学接收器进行外围框架构建，最终建立该光学接收器的基准长方形框架，得到其基准孔径信息；

步骤S1的具体操作步骤包括：

S11：在任意复杂形状光学接收器的外侧构建一个长方形框架；

S12：初始化参数n，将光学接收器的孔径划分为n*n个子接收孔径阵列；

S13：在所述子接收孔径阵列的左端增加n行*1列个正方形的子孔径，最终形成包含有n*（n+1）个正方形子孔径的基准长方形框架；

S14：将光学接收器所占据的正方形的子孔径记为真实子孔径，将未被光学接收器所占据的正方形的子孔径记为虚拟子孔径；

S2：在构建好的基准长方形框架的外侧构建与基准长方形框架尺寸相同的长方形框架，确定位移范围；

S3：对位移范围内的每个子孔径都按照顺序进行编号；

步骤S3的具体操作步骤为：将位移范围内的所有的所述子孔径按照从左到右和从上到下的顺序，从第一行的最左边编号为0，一直编号到第一行的最右边编号为3n+2，然后是第二行、第三行，直到编号到位移范围的最右下角的子孔径；

S4：在FPGA上创建一个基准孔径信息存储器，将得到的基准孔径信息存储到该基准孔径信息存储器上；

S5：将基准长方形框架进行复制，得到位移长方形框架，被套在位移长方形框架内的光学接收器为位移孔径，并将位移长方形框架放置到位移范围的最左上角，计算从位移长方形框架的最左上角正方形子孔径移动到基准定位点所需的格数，并将该格数记为移动数目，用于根据基准孔径信息得到位移孔径信息；

S6：在FPGA上创建一个位移孔径信息存储器，将得到的位移孔径信息存储到该位移孔径信息存储器上；

S7：将基准孔径信息存储器和位移孔径信息存储器中相同地址单元的数据进行逻辑与操作，并将操作结果送入累加器求和，统计按位与的结果中1的个数，最终得到基准长方形框架和位移长方形框架的重合单元个数；

S8：将位移长方形框架整体向右位移一个子孔径，如果右移会溢出位移范围，则将位移长方形框架整体向下移动一行并放置到下一行的最左边；

S9：重复执行S6-S8，直至位移长方形框架移动到位移范围的最右下角，最终得出该光学接收器的孔径平均函数的值；

步骤S9的具体操作步骤为：

S91：每移动一次所述位移长方形框架，将步骤S7中得到的重合单元个数除以基准孔径的正方形子孔径总数，得到该位置的孔径平均函数；

S92：当位移长方形框架移动到位移范围的最右下角时，得到所有位置的孔径平均函数，即该光学接收器的孔径平均函数。