大气湍流和成像系统噪声的存在使得观测的扩展目标图像退化、扭曲，进而无法辨认其细节。目前，常采用自适应光学技术实时去除由于大气湍流带来的像差。以61单元变形镜作为校正器，随机并行梯度下降算法作为无波前探测自适应光学系统的控制算法，扩展目标图像灰度值的方差函数作为控制算法优化的性能指标函数，建立无波前探测自适应光学系统仿真模型，分析成像系统噪声对无波前探测自适应光学校正效果的影响。结果表明，当像差较小且图像信噪比大于20 dB时，自适应光学技术的校正效果几乎不受影响；但随着信噪比的减小，校正效果对比

无波前传感自适应光学(AO)系统不依赖波前传感器可直接对系统性能进行优化。基于随机并行梯度下降(SPGD)算法,32单元变形镜,CCD成像器件等建立了无波前传感自适应光学系统实验平台。实验结果表明,参量选取合适时,系统对畸变波前具有较好的校正能力,但受限于较低的CCD采样频率,仅能校正静态或缓慢变化的像差。根据实验结果讨论了基于随机并行梯度下降控制算法的无波前传感自适应光学技术在大气光通信中的应用可能和应用方法,指出采用高速光电探测器件、高速数据处理及响应速度高的波前校正器与随机并行梯度下降算法

基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的自适应光学(AO)无需波前传感器就可以实现对波前相位畸变的闭环补偿。但是算法的收敛速度较慢,制约着其在实时性要求高的系统中的应用。根据SPGD算法中随机扰动对收敛速度的影响,提出一种利用泽尼克(Zernike)模式优化算法随机扰动的方法。针对大气湍流,建立了一个基于SPGD算法的61单元自适应光学仿真模型,并对一组符合Kolmogorov特性的相位畸变进行了数值仿真,分析了该优化方法对系统收敛特性的影响。仿真结果表明,与优化前相比,优化随机扰动后,校正精度略

自适应光学(AO)技术是缓解自由空间光通信(FSO)系统中大气湍流影响的有效途径之一，无波前探测能不依赖波前传感器直接对通信性能进行优化。对基于差分进化(DE)、随机并行梯度下降(SPGD)和模拟退火(SA)算法的无波前探测自适应光学技术在FSO 系统中的应用过程进行模拟仿真，并对比校正前后不同湍流强度下FSO 系统的耦合效率、误码率及光强起伏的变化情况，分析优化算法的畸变波前校正能力。结果表明三种算法均能有效提高FSO 系统的通信性能，DE 算法虽迭代速率较慢，但效果最优，尤其适合于强湍流情况