基于可调谐激光器扫频干涉绝对距离测量方法研究进展

绝对距离测量的精度对于航空航天科技、精密装备加工、卫星编队、行星空间定位等领域具有重要意义。近年来,基于可调谐激光器的扫频干涉（FSI）测距技术以其突破2π模糊度、无测量死区、不接触且不依赖导轨等优点成为国际研究热点。文中在阐述FSI测距原理的基础上,简要分析了测距系统中部分器件的类型与性能,如可调谐激光器、探测器等,以及影响测距系统不确定度的因素,包括非线性扫频、多普勒频移、色散失配等方面,着重介绍了国内外对影响不确定度因素的相应补偿方法,并对补偿后的测量结果进行对比与总结。     

基于局部散射中心的近、远场微动回波时频分布特性的解析表达

微多普勒效应是由目标(或其部件)的转动、振动、进动等微动引起的频率调制现象,能够反映目标的几何结构和运动状态。该文全面分析了近、远场探测条件下目标扇叶转动引起的微动回波的时频分布特性。首先建立了近、远场雷达微动回波模型。然后从远场微动回波模型中推导其瞬时频率表达式,结果表明远场微动回波的时频图中包含由叶尖散射点、叶彀散射点和镜面反射点引入的正弦型flash、零频flash和矩形flash。最后,在近场条件下,直接推导得到上述3类局部散射点的瞬时频率表达式,表明近场微动回波时频图呈现类正弦型flash,零频flash和部分余弦型flash的组合。该文还从积分运算性质和电磁散射理论两方面解释了上述flash的形成机理,揭示了它们与扇叶数目、尺寸、转速等参数之间的关系。该文结果将有助于目标精细化建模、分类识别等应用。仿真和实测数据结果均证明了分析结果的正确性。     

一种用于距离维复杂空变多普勒SAR成像的改进运动补偿方法

沿距离维复杂空变的多普勒对SAR成像质量有很大影响,常规的距离多普勒 (RD)算法处理结果容易出现明暗交替现象,图像可视性较差。通过在方位预滤波和方位脉冲压缩时,沿距离块/门估计或者计算多普勒频率,在方位预滤波和方位脉压时把窗函数根据多普勒频率沿方位移动,能有效解决明暗交替现象,但是这种处理方法无法改善距离近端或远端的聚焦效果。基于上述问题,该文提出一种改进的运动补偿方法,通过沿距离维分块进行运动补偿和走动校正,把沿距离空变的多普勒校直,然后进行方位脉压处理。所提方法处理结果没有明暗交替现象,图像沿距离维连续完整,可视性较好,同时在远离距离中心处还具有良好的聚焦效果。实测数据处理结果验证了该算法的有效性。     

超宽带雷达人体行为感知研究进展

超宽带 (UWB) 雷达人体行为感知主要研究如何利用人体目标电磁散射回波对位置、行为、意图等进行判别,是光学感知手段的有益补充,应对无光照、地物遮挡、非视距等情况下的应用场合。该文将超宽带雷达人体行为感知研究方法分成基于空间位置和基于微动特征两类技术。在介绍这类技术基本原理的基础上,对比分析了国内外代表性工作的能力现状。最后对超宽带雷达人体行为感知领域的后续重点研究方向进行了展望。     

采用单水听器的匀速圆弧运动直升机三维参数估计算法

针对空中匀速圆弧运动目标激发的水下声信号,该文采用单水听器解决该动目标3维运动参数的估计问题。首先以直升机离散线谱为声源特征,在空气-水介质中建立声源线谱特征在匀速圆弧运动下3维多普勒传播模型。然后根据多普勒频移曲线、声源运动模型以及声线传播几何关系,选取3个时间观测点计算目标多普勒频移,推导了单水听器估计空中匀速圆弧运动声源的3维参数估计算法。最后,通过仿真单水听器所接收的水声信号,验证了该算法估计匀速圆弧运动声源飞行参数的有效性和精度。     

彩色多普勒超声诊断仪测量值的不确定度评定

本文从建立彩色多普勒超声诊断仪(血流测量)校准装置过程,对其血流速度、方向和血流探测深度的测量值的不确定度进行描述和分析,以利于彩色多普勒超声诊断仪测量值的评定与表示。     

一种基于GTD模型和状态空间处理的运动目标超宽带散射中心提取方法

超宽带条件下散射中心的不同运动将对参数提取造成影响.基于GTD模型和状态空间处理,本文提出了一种针对运动目标的超宽带散射中心提取方法.该方法首先将超宽带条件下的目标GTD散射模型转化为状态空间方程,通过奇异值分解提取散射中心的径向距离和径向速度信息;然后由标准正交向量基降维表示散射中心在整个带宽上的类型参数信息,采用遍历方法和最小二范数准则求解出散射中心的类型参数信息;最后基于最小二乘法求解出散射中心的散射强度.文中同时给出了各参数估计的CR界.仿真结果验证了文中方法的有效性,该方法可同时提取散射中心径向距离、径向速度、散射强度和类型参数信息,从而有利于各散射中心的跟踪和整体目标的有效识别.     

基于高动态运动模型的多普勒频移仿真

为更好地实现高动态链路中的载波捕获跟踪,以高动态载体在临近空间中的各种简单运动模型为依据,对载体相对于临近空间接收平台的多普勒频移变化趋势进行描述和仿真,在此基础上分析多普勒频移对载波同步产生的影响。理论分析和仿真结果表明,基于高动态载体运动模型的多普勒频移变化曲线能够正确描述高动态运动方式下的多普勒频移变化趋势。     

单模VCSEL的自混合传感测振系统

提出了一种基于单模VCSEL的自混合效应的激光测振方法.采用短时傅立叶变换对自混合干涉信号进行频谱分析,同时利用小波变换去奇异点来获取更准确的多普勒频率信息,从而较为准确获得运动物体的速率;并用三角波电流调制技术判别运动方向.经试验证明:位移的误差控制在1%的范围内,实现了振动物体位移的精确测量.     

时频域联合校正的PN码相干捕获算法

受多普勒频偏和本地时钟漂移的影响,接收信号中存在频偏且码字不同步。针对该问题,提出一种时频域联合校正的PN码相干捕获算法。从接收信号的循环平稳特性出发,进行载波频率和码字同步的联合校正,使校正后的信号与本地PN信号具有近似相干性。基于设计的相关特征函数,实现较长相关长度下的相干检测,完成PN码捕获。仿真结果表明,该算法在低信噪比、大频偏条件下,具有较高的检测概率。