CN114754959A - 一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，包括：确定激光通信系统的微振动角位移时域信号；对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合；确定频谱集合的幅值最大值包络谱，并制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱；将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号，本发明可以广泛应用于无线激光通信系统试验领域中。

Description

一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法
技术领域
本发明涉及无线激光通信系统试验领域，特别是关于一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法。
背景技术
无线激光通信利用激光光束作为信息传输的载体，发射端根据传输信息编码相应地改变激光光束的物理特性，接收端提取激光光束的物理特性变化并解码出内容信息，从而实现无线状态下的信息传输。为建立发射端和接收端之间的激光通路，首先要实现两者间激光光束的捕获、对准和跟踪，这就要求两者的指向偏差在一定的允许范围内，并且指向偏差的动态变化也不能过大、过快。在发射端和接收端相距较近时，对指向偏差的要求相对较低。但是，当激光通信系统用于空间应用时，建立两个空间飞行器间、空间飞行器与地面间、空间飞行器与地外天体间的激光通信时，由于发射端和接收端距离通常很大，此时对激光通信系统的指向偏差提出较高的要求。
空间飞行器上的飞轮和太阳帆板控制器等转动部件以及推力器和姿态发动机等动力部件在运行过程中往往会产生一定的振动，这些振动源造成了空间飞行器上的微振动环境。安装在空间飞行器上的激光通信系统处在微振动环境中，不可避免的会出现动态的指向变化，也就是微振动环境下的动态指向偏差。为保证空间环境下激光通信系统的可靠性，需要在地面模拟微振动环境下的动态指向偏差并检验激光通信系统的有效性。
通常情况下，现有技术采用高精度的角位移传感器获取激光通信系统的发射端和接收端在空间飞行器微振动环境下的动态指向偏差变化信号，并将其加载到地面试验时激光载荷的光束控制系统上，从而模拟激光光束指向的动态变化。但是，由于高精度、高速度的角位移传感器造价昂贵和获取受限等原因，使得这种方法难以在地面试验中实际应用。此外，通常来说，信号在时域内均存在一定的随机性，如果将单次采集获得的时域微振动信号直接作为试验要求会给试验带来随机性，使得试验结果不具备普适性，试验可能会不充分。多次采集获得的时域微振动信号由于各自之间的差异，如何进行选取也要进行科学的抉择。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有普适性且成本低的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：第一方面，提供一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，包括：
确定激光通信系统的微振动角位移时域信号；
对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合；
确定频谱集合的幅值最大值包络谱，并制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱；
将制定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
进一步地，所述确定激光通信系统的微振动角位移时域信号，包括：
基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号；
或者，通过角位移传感器直接获取激光通信系统的微振动角位移时域信号。
进一步地，所述基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号，包括：
通过激光通信系统上的加速度传感器，获取加速度时域信号；
对各加速度传感器获取的加速度时域信号分别进行二次积分，得到激光通信系统的安装端面上对应位置处的位移时域信号；
根据激光通信系统的安装端面上各位置处的位移时域信号，确定激光通信系统的微振动角位移时域信号。
进一步地，所述加速度传感器设置在激光通信系统的安装底座的四边形安装端面上，安装端面四角上的至少三个角分别设置加速度传感器。
进一步地，所述加速度传感器采用一个三轴向的加速传感器；或者三个单轴向的加速度传感器，每一位置处的加速度传感器分别获取对应位置的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号。
进一步地，所述最大角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定最大角位移振动谱；
选取若干关键频率点在双对数坐标下的直线连线构成的折线表示最大角位移振动谱；
设定对应频率点的幅值，使得最大角位移振动谱中所有频率点对应的幅值不小于幅值最大值包络谱对应频率点的幅值；
在双对数坐标下，最大角位移振动谱高频频段的直线斜率选取幅值最大值包络谱的拟合直线斜率。
进一步地，所述标准角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定标准角位移振动谱；
根据最大角位移振动谱各频率点的振幅乘以相同的系数，得到标准角位移振动谱对应频率点的振幅；
标准角位移振动谱进行短时傅立叶逆变换后生成的时域信号的最大值与采集或计算得到的微振动角位移时域信号的最大值相等或两者相差在预设范围内。
第二方面，提供一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成系统，包括：
角位移时域信号确定模块，用于确定激光通信系统的微振动角位移时域信号；
短时傅立叶变换模块，用于对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合；
统计计算模块，用于确定频谱集合的幅值最大值包络谱，并制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱；
短时傅立叶反变换模块，用于将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
第三方面，提供一种处理设备，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理设备执行时用于实现上述激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的步骤。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时用于实现上述激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的步骤。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明可在不采用高灵敏度的角位移传感器的条件下，通过加速度传感器获得激光通信系统微振动试验时的角位移振动信号，并且给出了微振动角位移试验的标准试验谱的通用制定方法，能够避免直接采用实测或计算所得时域角位移振动信号的非普适性。
2、本发明将直接用角位移传感器采集得到的或通过转换算法获得的角位移振动信号转变为频率谱，根据计算所得的频率谱结果制定出地面试验用的频率谱信号，再将频率谱信号转换为微振动角位移时域信号，以此信号作为地面试验时激光光束指向系统的控制信号，完成激光通信系统的地面微振动试验，具有试验普适性。
综上所述，本发明可以广泛应用于无线激光通信系统试验领域中。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的加速度传感器的安装示意图；
图2是本发明一实施例提供的微振动加速度传感器角位移坐标示意图；
图3是本发明一实施例提供的幅值最大值包络谱、最大角位移振动谱和标准角位移振动谱示意图；
图4是本发明一实施例提供的X轴向角位移时域变化示意图；
图5是本发明一实施例提供的X轴向角位移频谱示意图；
图6是本发明一实施例提供的X轴向幅值最大值包络谱、最大角位移振动谱和标准角位移振动谱示意图；
图7是本发明一实施例提供的X轴向标准角位移振动谱短时傅立叶逆变换生成的时域信号示意图；
图8是本发明一实施例提供的X轴向标准角位移振动谱生成的20秒时长角位移试验信号示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
本发明实施例提供的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，可以采用高性能、低价格的加速度传感器获得激光通信载荷安装端面上的加速度时域信号，利用加速度时域信号得到激光通信系统的微振动角位移时域信号，另外，考虑到试验的普适性，将直接用角位移传感器采集得到的或计算得到的微振动角位移时域信转变为频率谱，根据计算所得的频率谱结果制定出地面试验用的频率谱信号，再将频率谱信号转换为时域上的微振动角位移时域信号。最后，以此信号作为地面试验时激光光束指向系统的控制信号，完成激光通信系统的地面微振动试验。本发明给出了采用加速度传感器获取微振动角位移时域信号的方法，也给出了微振动角位移试验的标准试验谱的通用制定方法。
实施例1
本实施例提供一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，包括以下步骤：
1)基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号；或者，通过角位移传感器直接获取激光通信系统的微振动角位移时域信号，具体为：
1.1)基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号。
1.1.1)通过激光通信系统上的加速度传感器，获取加速度时域信号：
a)在激光通信系统上设置加速度传感器。
具体地，如图1所示，在激光通信系统的安装底座的安装端面上设置加速度传感器，其中，安装端面为图1中虚线所围的四边形。
具体地，安装端面通常选取激光通信系统的安装孔附近。
具体地，四边形的安装端面四角上的至少三个角分别设置有加速度传感器。
具体地，加速度传感器可以采用一个三轴向的加速传感器，或者三个单轴向的加速度传感器，每一位置处的加速度传感器分别可获取对应位置的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号。进一步地，图1中当加速度传感器1、加速度传感器2、加速度传感器3和加速度传感器4均为三轴加速度传感器时，则可以分别获取位置1、位置2、位置3和位置4四个位置点的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号。
b)通过各加速度传感器，分别获取对应位置处的加速度时域信号。
1.1.2)对各加速度传感器获取的加速度时域信号分别进行二次积分，得到激光通信系统的安装端面上对应位置处的位移时域信号。
具体地，假设加速度传感器1获取的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号为a1x、a1y和a1z，对其进行二次积分，分别得到X、Y和Z三个轴向的位移时域信号s1x、s1u和s1z：
s1x＝∫∫a1x (1)
s1y＝∫∫a1y (2)
s1z＝∫∫a1z (3)
假设激光通信系统的安装底座的刚度足够大，从结构动力学的角度来看，整个安装底座的结构模态的振型在安装端面的局部不存在相对变形，此时，安装端面可以视作一个刚体。则在刚体的假设条件下，安装端面的角位移可以通过安装端面各点的位移来计算。
1.1.3)根据激光通信系统的安装端面上各位置处的位移时域信号，确定激光通信系统的微振动角位移时域信号。
具体地，如图2所示，假设激光通信系统的安装端面绕过旋转中心O的角度变化为δ，在X、Y和Z三个轴向的分量分别为δx、δy、δz，旋转中心O的坐标分别为Ox、Oy和Oz，旋转前后位置1的坐标位置分别为p1x、p1y、p1z和p′1x、p′1y、p′1z，旋转中心O的牵连位移为sox、soy、soz，则根据刚体运动学关系，可知：
<p′1x-p1xp′1y-p1yp′1z-p1z>＝<δx δy δz>×<p1x-Ox p1y-Oy p1z-Oz>+<sox soy soz> (4)
其中，p′1x-p1x＝s1x，p′1y-p1y＝s1y，p′1z-p1z＝s1z，为积分所得的位移。p1x、p1y、p1z为已知的位置1的坐标。上述公式(4)中δx、δy、δz、Ox、Oy、Oz、sox、soy、soz为9个未知变量，只需要找出9个方程组成的方程组即可求解结果，因此只需要获取3个以上位置的位移，即可解方程组获得微振动角位移时域信号δx、δy、δz。
具体地，当在激光通信系统的安装端面上设置多个加速度传感器时，如图1中为4个加速度传感器，可以采用最小二乘法优化求解结果。
进一步地，如果只需要得到某一轴向的角位移时，则只需要各个位置上的另外两个轴向的加速度信号。例如若要得到z轴向的角位移时，只需要获得各个位置上的x轴向和y轴向的加速度信号。
1.2)通过角位移传感器直接获取激光通信系统的微振动角位移时域信号。
需要说明的是，步骤1.1)和1.2)至进行其中的一个步骤即可。
由于单次试验时具有很强的随机性，通过角位移传感器获取或通过加速度传感器信号换算后得到的微振动角位移的信号往往在时域上也具有很强的随机性，也就是说单次试验获得的信号只是同样试验条件下的所有可能时域信号的一种。如果将其应用于激光通信系统的微振动试验时，则激光通信系统仅经历了此条件下的单次微振动，会导致试验考核的非普适性，因此还需要进行下述的从频域制定微振动角位移试验的标准试验谱制定过程。
2)对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合。
3)对频谱集合进行统计计算，得到频谱集合的幅值最大值包络谱，并根据幅值最大值包络谱，制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱，如图3所示。
具体地，在进行激光产品的研发试验考核时采用最大角位移振动谱，在进行激光产品的验收试验考核时采用标准角位移振动谱。
具体地，最大角位移振动谱的制定规则包括：
I)根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定最大角位移振动谱。
II)选取若干关键频率点在双对数坐标下的直线连线构成的折线表示最大角位移振动谱。
III)设定对应频率点的幅值，使得最大角位移振动谱中所有频率点对应的幅值不小于幅值最大值包络谱对应频率点的幅值。
IV)在双对数坐标下，最大角位移振动谱高频频段的直线斜率选取幅值最大值包络谱的拟合直线斜率。
具体地，标准角位移振动谱的制定规则包括：
i)根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定标准角位移振动谱。
ii)根据最大角位移振动谱各频率点的振幅乘以相同的系数，得到标准角位移振动谱对应频率点的振幅。
iii)标准角位移振动谱进行短时傅立叶逆变换后生成的时域信号的最大值与采集或计算得到的微振动角位移时域信号的最大值相等或两者相差在10％范围内。
下面以图3为例，对最大角位移振动谱和标准角位移振动谱的制定规则进行说明：
图3中的实线表示频谱集合的幅值最大值包络谱，点划线表示最大角位移振动谱，虚线表示标准角位移振动谱。
最大角位移振动谱根据幅值最大值包络谱制定，关键频率点分别选择H1、H2、H3、H4和H5个频率点，其中，最大角位移振动谱在频率点H1、H3和H5的幅值分别选择对应频率点上最大包络谱的幅值；频率点H2的幅值与频率点的幅值相同，使得频率点H2至H3之间的连接直线的斜率为0；频率点H4的幅值选择要求是使得频率点H2至H4之间的连接直线的斜率与幅值最大包络谱的拟合直线的斜率相同；最后连接频率点H1、H2、H3、H4和H5构成折线，并在高于频率点H5上沿直线进行延伸，最终构成的折线图即为制定的最大角位移振动谱，如图3中的点划线所示。
标准角位移振动谱在最大角位移振动谱的基础上将各频率点上的幅值乘以系数A得到，且进行短时傅立叶逆变换后的时域信号幅值与原始的时域信号幅值相等，如图3中的虚线所示。
4)将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，以该信号作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
下面以某中轨通信卫星的星间激光通信载荷为具体实施例详细说明本发明的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法：
1)采用本发明的方法，地面试验采集到加速度时域信号，进行处理后得到的X轴向的微振动角位移时域信号如图4所示，最大幅值为12.2895角秒。
2)对微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，将微振动角位移时域信号转换为频域上的频谱信号，并将其作为频谱集合。图4中的信号经加窗1秒短时傅立叶变换后得到的频谱信号如图5所示，共得到23900条谱线。
3)对所有的短时傅立叶变换所得的频率信号即频谱集合进行统计计算，得到频谱集合的幅值最大值包络谱，并以此为参考制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准试验谱，如图6所示。
具体地，最大角位移振动谱关键频率点分别选择1Hz、4Hz、14Hz、20Hz和158Hz五个频率点，其中，频率点1Hz、14Hz和158Hz的幅值等于最大包络谱在该频率点的幅值，频率点4Hz的幅值等于频率点14Hz的幅值，频率点20Hz至158Hz至1024Hz的双对数直线的斜率与最大包络谱在该频率段的斜率相同。
标准角位移振动谱在最大角位移振动谱的基础上将各频率点上的幅值乘以系数0.32得到，进行短时傅立叶逆变换后生成的某一时域信号如图7所示，最大幅值为13.0415角秒，与原始时域信号最大幅值12.2895角秒相比，相差为6.12％。
4)将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，如图8所示，为20秒时长的微振动试验的角位移时域信号。
实施例2
本实施例提供一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成系统，包括：
角位移时域信号确定模块，用于确定激光通信系统的微振动角位移时域信号。
短时傅立叶变换模块，用于对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合。
统计计算模块，用于对频谱集合进行统计计算，得到频谱集合的幅值最大值包络谱，并根据幅值最大值包络谱，制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱。
短时傅立叶反变换模块，用于将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
在一个优选的实施例中，角位移时域信号确定模块，用于：
基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号。
或者，通过角位移传感器直接获取激光通信系统的微振动角位移时域信号。
具体地，基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号，包括：
通过激光通信系统上的加速度传感器，获取加速度时域信号。
对各加速度传感器获取的加速度时域信号分别进行二次积分，得到激光通信系统的安装端面上对应位置处的位移时域信号。
根据激光通信系统的安装端面上各位置处的位移时域信号，确定激光通信系统的微振动角位移时域信号。
具体地，加速度传感器设置在激光通信系统的安装底座的四边形安装端面上，安装端面四角上的至少三个角分别设置加速度传感器。
具体地，加速度传感器采用一个三轴向的加速传感器；或者三个单轴向的加速度传感器，每一位置处的加速度传感器分别获取对应位置的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号。
在一个优选的实施例中，最大角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定最大角位移振动谱。
选取若干关键频率点在双对数坐标下的直线连线构成的折线表示最大角位移振动谱。
设定对应频率点的幅值，使得最大角位移振动谱中所有频率点对应的幅值不小于幅值最大值包络谱对应频率点的幅值。
在双对数坐标下，最大角位移振动谱高频频段的直线斜率选取幅值最大值包络谱的拟合直线斜率。
在一个优选的实施例中，标准角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定标准角位移振动谱。
根据最大角位移振动谱各频率点的振幅乘以相同的系数，得到标准角位移振动谱对应频率点的振幅。
标准角位移振动谱进行短时傅立叶逆变换后生成的时域信号的最大值与采集或计算得到的微振动角位移时域信号的最大值相等或两者相差在预设范围内。
实施例3
本实施例提供一种与本实施例1所提供的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的处理设备，处理设备可以是用于客户端的处理设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等，以执行实施例1的方法。
所述处理设备包括处理器、存储器、通信接口和总线，处理器、存储器和通信接口通过总线连接，以完成相互间的通信。存储器中存储有可在处理设备上运行的计算机程序，处理设备运行计算机程序时执行本实施例1所提供的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法。
在一些实现中，存储器可以是高速随机存取存储器(RAM：Random AccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
在另一些实现中，处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器，在此不做限定。
实施例4
本实施例提供一种与本实施例1所提供的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本实施例1所述的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，包括：
确定激光通信系统的微振动角位移时域信号；
对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合；
确定频谱集合的幅值最大值包络谱，并制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱；
将制定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
2.如权利要求1所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述确定激光通信系统的微振动角位移时域信号，包括：
基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号；
或者，通过角位移传感器直接获取激光通信系统的微振动角位移时域信号。
3.如权利要求2所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述基于激光通信系统上的加速度传感器获取的加速度时域信号，计算得到激光通信系统的微振动角位移时域信号，包括：
通过激光通信系统上的加速度传感器，获取加速度时域信号；
对各加速度传感器获取的加速度时域信号分别进行二次积分，得到激光通信系统的安装端面上对应位置处的位移时域信号；
根据激光通信系统的安装端面上各位置处的位移时域信号，确定激光通信系统的微振动角位移时域信号。
4.如权利要求3所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述加速度传感器设置在激光通信系统的安装底座的四边形安装端面上，安装端面四角上的至少三个角分别设置加速度传感器。
5.如权利要求4所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述加速度传感器采用一个三轴向的加速传感器；或者三个单轴向的加速度传感器，每一位置处的加速度传感器分别获取对应位置的X、Y和Z三个轴向的加速度时域信号。
6.如权利要求1所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述最大角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定最大角位移振动谱；
选取若干关键频率点在双对数坐标下的直线连线构成的折线表示最大角位移振动谱；
设定对应频率点的幅值，使得最大角位移振动谱中所有频率点对应的幅值不小于幅值最大值包络谱对应频率点的幅值；
在双对数坐标下，最大角位移振动谱高频频段的直线斜率选取幅值最大值包络谱的拟合直线斜率。
7.如权利要求1所述的一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法，其特征在于，所述标准角位移振动谱的制定规则包括：
根据频谱集合的幅值最大值包络谱，制定标准角位移振动谱；
根据最大角位移振动谱各频率点的振幅乘以相同的系数，得到标准角位移振动谱对应频率点的振幅；
标准角位移振动谱进行短时傅立叶逆变换后生成的时域信号的最大值与采集或计算得到的微振动角位移时域信号的最大值相等或两者相差在预设范围内。
8.一种激光通信链路微振动试验的角位移信号生成系统，其特征在于，包括：
角位移时域信号确定模块，用于确定激光通信系统的微振动角位移时域信号；
短时傅立叶变换模块，用于对激光通信系统的微振动角位移时域信号进行短时傅立叶变换，得到微振动角位移的多个频谱信号，作为频谱集合；
统计计算模块，用于确定频谱集合的幅值最大值包络谱，并制定微振动试验的最大角位移振动谱和标准角位移振动谱；
短时傅立叶反变换模块，用于将确定的最大角位移振动谱或标准角位移振动谱进行短时傅立叶反变换，生成所需时长的微振动角位移时域信号，作为地面微振动试验时激光光束指向系统的控制信号。
9.一种处理设备，其特征在于，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理设备执行时用于实现权利要求1-7中任一项所述的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-7中任一项所述的激光通信链路微振动试验的角位移信号生成方法对应的步骤。
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