Experimental Study of RF-excited Diffusion Cooled Off-axis Unstable Resonator with High Frequency Modulation in a Waveguide CO2 Laser

The experimental study of the laser beam parameters of the pulse repetitive RF-excited diffusion cooled waveguide CO2 laser are presented. The measurements are carried out for the pumping pulse duration of 100 μs and pulse repetitive rates 5 - 14 kHz. The average power density delivered to the active medium is 76 W/cm^3. Three types of the pulses, namely the square, the sine and the triangular ones have been applied at the input as pumping pulses and their effects on the output power and the delay time have been studied. The output power of the radiation versus input power, pressure of the laser gas mixture and modulation frequency has been investigated. The results indicate that the output peak power for the three types of pulses increases with increase of the pressure of the laser gas mixture and with the input power where as it decreases with the repetition frequency. The delay time of the output pulse decreases with the increase of the repetition frequency and input power, where as it increases with the increase of the pressure of the laser gas mixture. The behavior of the output power and the delay time with duty cycle for square pulse has also been investigated.     

一种小型脉冲激光器能量和重复频率测量电路

针对传统激光功率计无法实时检测的缺点,设计一种基于PIN光电二极管的小型激光脉冲能量和频率实时检测电路。在激光器输出窗口前端设置光学玻璃对激光输出进行透射和散射,利用PIN光电二极管探测激光散射信号并完成光电转换。微弱电信号经后续信号调理电路处理以外部中断方式触发单片机计时、计数,单片机同时采集调理电路的输出电压。系统最终实现了激光脉冲频率及能量的检测。测试结果表明:该系统的频率测量精度优于0.02%,能量测量精度优于1%,灵敏度优于0.8 V/mW,响应时间不大于3 ns。     

射频激励扩散冷却全金属矩形波导CO2激光器的实验研究

对新型百瓦级射频激励扩散型冷却全金属矩形波导C02激光器进行了实验研究,实验中采用了CASE-I平行平面腔,试验结果表明,在采用10%透过率的输出镜时,激光输出最大功率达到146 W,电光转换效率达到17.3%．单位增益体积提取的激光功率达到9.46 W／cm3．     

脉冲激光引信微弱回波信号数字检测技术研究

回波检测是脉冲激光引信工作的关键环节之一。其基本的数字检测方法是对微弱脉）中信号多点采样并求和后利用信号的相关性和噪声的非相关性来提高输出信噪比。在分析了多脉冲积累特点的基础上,研究了单脉冲积累方法,提出了复合积累方法。探讨了诸积累方法的优缺点,并进行了仿真,仿真结果与理论分析相吻合。最后给出了复合积累方法的原理框图和软件流程图。     

脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能研究

为提高脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能,定量研究有源噪声干扰对其作用机理,以处理增益为表征参量,基于功率谱定量研究了脉冲多普勒引信的抗有源噪声干扰性能。理论推导了在射频噪声、噪声调幅和噪声调频干扰作用下脉冲多普勒引信从接收回波至相关检测这一过程的输入、输出信干比和处理增益,获得了影响脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰能力的信号特征参数,并进行了仿真验证。定量分析与仿真结果表明：脉冲多普勒引信具有较强的抗有源噪声干扰能力,抗有源噪声干扰能力主要决定于脉冲占空比与多普勒滤波器带宽。     

脉冲激光辐照CCD探测器仿真研究

通过实验验证了脉冲激光辐照CCD引起的饱和干扰,详细分析了峰值功率、脉冲宽度、重复频率等脉冲激光参数,通过构建仿真模型分析了单个参数对探测器饱和阈值的影响,仿真结果表明:脉宽越大,峰值功率越高,重复频率越大,越能使探测器达到饱和状态。     

单个脉冲载波频率的快速估计

小波变换中的小波系是把基本小波进行伸缩和时移得到的,根据这一原理,提出一种快速估计单个脉冲载波频率的算法。该算法通过把基准单个脉冲进行伸缩和时移处理来构建一个函数系,然后求解该函数系中和被测单个脉冲相关性最大的函数,由该函数相对基准脉冲的尺度因子估计出被测单个脉冲的载波频率。文中对该算法进行了仿真验证。     

大气湍流和色散导致脉冲展宽的分析比较

分析对比了星地激光通信系统中由于大气湍流和大气色散导致的脉冲展宽.计算了大气湍流导致脉冲展宽量与湍流大气折射率结构常数、传输距离、传输链路天顶角和初始脉宽之间的关系.根据大气压强和温度随高度变化的实测数据,推导出1.55μm波段的大气折射率,计算得到大气色散导致脉冲展宽量与光谱宽度、传输距离、传输链路天顶角、初始脉宽和...     

脉冲压缩技术在无线电定高引信中的应用

无线电定高引信作为一种重要的引信得到了广泛应用。作为一种以高度来控制引爆的引信,定高精度是其一个主要的指标。为得到较高的距离精度,目前使用窄脉冲作为发射信号,导致功率不高,作用距离有限。为了在获得高距离精度的同时提高引信的作用距离,必须采用脉冲压缩技术。本文对目前无线电定高引信的系统进行改进,在发射端采用线性调频方式发射宽脉冲信号,在接收端采用脉冲压缩技术对电路系统作分析推导,得到主要设计参数,并对信号进行仿真,得到了和理论分析相同的结果。     

基于增益可控运放的脉冲信号自动增益控制

针对脉冲激光探测系统中存在的回波幅度变化大,阈值比较电路受脉冲前沿时差影响导致距离判别精度低的问题,提出基于脉冲信号峰值电压反馈的自动增益控制方法,利用峰值电压采样,反馈控制电压形成,压控增益调整来实现信号增益的可控。通过仿真和实验验证:证明该方法能够解决宽动态范围下脉冲信号增益自动控制问题,从而减小脉冲前沿检测时差,提高系统距离判别精度。     

超宽带引信取样脉冲宽度与相关接收输出信号幅度关系研究

超宽带无线电引信接收机基于相关接收原理获取预设炸高处的目标回波信号,回波信号与经过延迟的取样脉冲信号进行相关运算得到引信接收机输出信号。优化取样脉冲宽度可以提高超宽带引信探测灵敏度。根据超宽带引信相关接收原理,建立超宽带引信相关接收数学模型,分析取样脉冲宽度与相关接收函数幅值的关系。发射脉冲宽度分别为50 ps、100 ps、200 ps时对引信相关接收输出信号进行仿真,仿真结果表明取样脉冲宽度与发射脉冲宽度相等时引信相关接收输出信号幅度最大;通过实验结果验证了该理论模型的正确性。研究结果适用于超宽带引信接收机优化设计。     

高压脉冲功率源与冲击片雷管发火能量匹配关系特性试验方法

针对高压脉冲功率源接入引出电缆后与冲击片雷管发火能量的匹配问题,提出了高压脉冲功率源与冲击片雷管发火能量的匹配关系特性试验方法,通过试验装置测试了接入引出电缆后冲击片雷管短路放电性能参数,并进行了理论分析及冲击片雷管发火验证试验.结果表明:在脉冲功率源输出端增加100mm的引出电缆后,冲击片雷管发火电压需提升300V,此时输出能量等价于未接入引出电缆时的发火能量.该方法在冲击片雷管发火试验以及传爆序列试验中,既能保护起爆装置,节约试验成本,又能保证冲击片雷管可靠起爆.     

基于现场可编程门阵列的脉冲激光引信高精度实时定距技术研究

采用电子计数法实现脉冲激光引信定距的本质是测量发射脉冲和目标反射回波脉冲的时间差。为实现脉冲激光引信的精确定距，在分析电子计数法时间测量的原理和误差因素基础上，给出了脉冲激光引信高精度实时定距的原理框图，用Ahera公司Cyclone系列的FPGA芯片实现了时间测量模块，其高速计数器的工作频率达到800MHz，满足脉冲激光引信的精度和实时性要求。在QuartusⅡ软件中进行了后仿真，得到了满意的结果。     

激光引信脉冲宽度对目标回波的影响研究

基于窄脉冲激光引信的虚拟样机模型和目标近场散射模型,计算了不同脉冲宽度下的目标回波功率,并可定量给出目标回波的波形和峰值功率随发射脉冲宽度的变化规律.经过仿真模型验证,研究结果可以为窄脉冲激光引信的探测阈值和脉冲宽度等参数的优化设计提供依据.     

两种雷达脉冲压缩信号的性能分析

为提高雷达的抗干扰性能,介绍了线性调频和混沌二相编码两种脉冲压缩信号的原理,分析了各自信号特点。在MATLAB仿真的基础上,从5个方面分析比较了这两种雷达脉冲压缩信号的性能。仿真结果表明,这两种脉压信号都能满足大时宽带宽的要求,脉压后的信号具有较高的主副瓣之比,并且具有良好的抗干扰能力。     

基于FPGA的雷达脉冲压缩系统设计

在分析雷达数字脉冲压缩技术的基础上,给出一种基于FPGA芯片XC2V1000为核心的并行高速实时数字雷达脉冲压缩系统的方案,介绍了系统的硬件结构以及软件模块,并给出了MATLAB仿真和FPGA输出结果的对比图。     

阶跃恢复二极管参数对窄脉冲波形的影响研究

阶跃恢复二极管是超宽带引信产生窄脉冲信号的核心器件,阶跃恢复二极管参数影响窄脉冲信号的幅度和宽度。依据半导体器件理论和阶跃恢复二极管不同的工作状态,建立阶跃恢复二极管模型,分析阶跃恢复二极管参数对二极管正偏导纳和反偏势垒电容的影响。根据窄脉冲产生等效电路,采用电路暂态分析方法求解窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,仿真研究阶跃恢复二极管少数载流子寿命、反向饱和电流、零偏结电容和掺杂分布系数与窄脉冲幅度和窄脉冲宽度关系。仿真结果表明,改变阶跃恢复二极管参数可以调节窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,通过产生的窄脉冲与仿真结果对比分析,验证了仿真结果的正确性。     

引信脉冲激光装定电路抗干扰技术研究

针对设计的引信脉冲激光装定实际电路，主要分析了背景光和大气等干扰对引信脉冲激光装定系统性能的影响．采用双视场探测方法和数字相关检测技术对接收信号进行处理，并进行了实际电路改进。通过实验和分析计算，得出了电路改进前后的信噪比和信噪改善比．实验结果表明改进后的引信装定电路同时满足抗干扰和小型化要求．装定系统性能得到提高。     

弹道修正引信脉冲修正参数研究

根据提高高射弹丸对机动目标命中率的实际需求,研究了空射型二维弹道修正引信。基于外弹道理论,结合脉冲发动机的工作特点,构建了两种外弹道模型。以高炮弹丸为例,利用六自由度弹道程序进行仿真,分析了修正距离与脉冲发动机的工作级数、修正时刻、修正角度等参数的关系,通过仿真得到了各参数与修正距离关系的拟合模型,该模型为脉冲修正机构的设计提供了理论基础。     

基于Matlab的交-交变频器性能分析

交-交变频器由36只晶闸管组成,其输入电压截取部分经拼接形成输出电压.触发脉冲时刻由余弦交截法产生.主电路含2个反并联整流电路,晶闸管触发脉冲控制模块主体为同步6脉冲发生器,输出双窄脉冲以控制晶闸管断通.系统建模在实际确定的导通模式基础上加上两管换流模式和正负换组模式;触发控制中正组变换器使负载输入电流为正,负组变换器使其为负.并通过Matlab仿真不同负载下的运行,实现交-交变频器电流电压分析.