外差探测激光多普勒雷达系统性能研究

外差探测激光多普勒雷达由于具有测速精度高和可辨别速度方向等优点而广泛应用于测风、流体测速以及着陆导航等方面。对外差激光多普勒雷达的测速原理、误差来源和系统噪声进行了分析,并给出了系统的信噪比和探测精度的仿真结果。搭建了全光纤外差探测激光多普勒系统。用研制的高精度运动目标模拟器开展了相关测速实验。实验结果表明,速度测量精度优于6.7 cm/s,而且与速度大小基本无关,这与仿真分析结果相一致。     

用单片机产生有限带宽伪随机信号

由线性反馈移位寄存器产生出周期为ｐ＝２＾１１－１的伪随机白噪声，利用快速傅里叶变换及其逆变换去除了其中低于３５０Ｈｚ和高于５５０Ｈｚ的分量，获得带宽在３５０－５５０Ｈｚ之间的伪随机信号。     

基于阵列探测器的空间失配角匹配外差探测研究

空间失配角是影响外差探测的主要因素之一,很小的角度失配就会导致中频信号极为微弱。通过分析提出,外差信号的振幅可以视为探测器量子效率分布函数的傅里叶变换,基于此提出一种单元增益可调的阵列探测器接收方法。该方法通过设置阵列中探测单元的增益系数,使阵列有效量子效率分布函数的频谱特性匹配信号光与本振光形成的干涉光场,以此提高存在失配角时的中频信号的强度。通过对有效量子效率分布函数的调整,匹配不同角度入射的信号光,即可达到高速扫描探测的目的。     

HgCdTe光伏探测器外差探测极限性能的测量

本文详细地分析了外差探测的理论极限和实现的基本过程,并从实验上观察和测量了HgCdTe光伏探测器的极限探测。表明器件在本振功率为0.45mW,偏压为0.7V时,最小可探测功率达到1.7×10~(-19)W·Hz。     

微多普勒效应激光平衡外差探测特性研究

面向远距离微多普勒效应探测,建立了激光平衡外差探测输出信噪比的数学模型,并在此基础上仿真对比了平衡外差探测和一般相干探测的信噪比,分析出在合理设置探测器结构参数情况下,平衡外差探测方法在提高信噪比上有明显优势特性。经过实验验证分析,接收信号经时频分析后较一般相干探测可读性更强,减小了特征提取误差,适用于远距离微动探测。研究为目标微动的实际遥感探测提出了一种高效可行的接收方法。     

伪随机序列原理

伪随机序列原理周师亮在付费电视加解扰系统中伪随机码（序列）和加密算法是两大主要核心技术。伪随机码在其他领域特别是通信方面早已得到广泛应用，但在电视技术中还是一个较新的课题，许多电视工作者对它不熟悉。当前，付费电视加解扰产品正在蓬勃兴起，而一般厂商的产...     

伪随机序列和阵列的分层高速生成

本文提出了一种新型的高速生成为伪随机序列的伪随机阵列的分层结构。该结构的原理是基于一种新的概念－多次插排，它是一般的序列插排的推广。该结构的核心是一个低速的线性反馈移位寄存器的一些分层排列的高速时分多路器。这种新的结构比作者以前提出的各种生成结构的生成速率都要高得多。     

伪随机序列在水下多基地探测中的应用

为了实现一定区域内的海洋环境观测,需要在不同的位置布放声源,通过各个方向声信号到达接收处的传播信息来反演环境参数,那么在接收处就需要有效的区分不同声源发射的信号。本文提出在海洋环境观测系统的多基地数据采集系统中,应用伪随机序列编码不同基地信源,利用其相关特性,将不同信源信号加以区分,同时优化海洋环境的参数提取过程,提高相关参数提取效率和准确度。并在浅海环境下,进行了仿真,仿真结果表明,伪随机序列可有效区分不同基地信源,并提取相应信道形式。     

伪随机序列在水下多基地探测中的应用

为了实现一定区域内的海洋环境观测,需要在不同的位置布放声源,通过各个方向声信号到达接收处的传播信息来反演环境参数,那么在接收处就需要有效的区分不同声源发射的信号。本文提出在海洋环境观测系统的多基地数据采集系统中,应用伪随机序列编码不同基地信源,利用其相关特性,将不同信源信号加以区分,同时优化海洋环境的参数提取过程,提高相关参数提取效率和准确度。并在浅海环境下,进行了仿真,仿真结果表明,伪随机序列可有效区分不同基地信源,并提取相应信道形式。     

基于线性调频脉冲压缩的激光相干探测技术研究

针对现有的单频率脉冲相干探测激光雷达的高精度测量矛盾,研究采用线性调频脉冲压缩的方式实现相干激光雷达对目标的高精度测距和测速.文中介绍了线性调频脉冲压缩的原理并给出了仿真结果,并结合相干激光雷达系统的特点,并对系统的实现方式问题进行了探讨.     

激光外差玻璃厚度测量系统检测电路的设计

为了检测激光外差玻璃厚度测量系统中的激光外差信号,介绍了激光外差玻璃测厚系统测量原理,通过对几种光电检测电路性能特征进行分析,设计出适合本系统光电检测电路,为激光外差检测提供了一种单元模块电路。     

激光外差探测中的空间失配问题研究

基于高斯本振光与高斯信号光的激光外差探测系统物理模型,利用数值模拟的方法研究了空间失配角、偏移失配、本振光与信号光的光程差、探测器相对位置以及探测器光敏面直径等因素对外差效率及外差信号幅值的影响.结果表明:外差效率及外差信号幅值受空间失配角和偏移失配的影响较大;并针对实际激光外差探测系统中空间失配角及偏移失配等因素对外...     

激光外差探测中准直失配问题的研究

应用数值模拟的方法研究了信号光场分布为艾里函数,本振光场分布为高斯分布的激光外差探测过程中准直失配角对激光外差探测混频效率的影响;分析了基于艾里斑原理的接收光学系统抑制准直失配对混频效率影响的优缺点;提出了一种能够有效减小准直失配角对混频效率影响的信号接收技术——阵列探测器匹配接收技术。仿真结果表明这一匹配接收方法能够有效提高准直失配情况下的光电流的输出强度和混频效率,并能够有效提高接收机的视场。     

Laser detection by electronic instead of optical heterodyne using a two-frequency laser

A laser ranging system using a two-frequency laser is demonstrated, and the lidar-radar concept is introduced. A laser beam carrying 100 MHz radio frequency is obtained by a monolithic nonplanar ring single-frequency oscillator and an acousto-optical modulator, which is used as the light source of the two-frequency detecting experimental setup. With the optical transmitting and collecting system, the displacement information of a target mounted on a motorized translation stage is achieved. In signal processing, the displacement is obtained by calculating the phase difference between the reference and detection signals executed by a radio-frequency lock-in amplifier. The ranging system turns the optical heterodyne into an electronic demodulation, and the repetition error is less than 3%. The system takes advantage of the signal processing technologies of radar, and meanwhile maintains the advantages of laser detection.     

Optical heterodyne detection of directly frequency modulated semiconductor laser signals

Frequency modulated semiconductor laser signals are demodulated by optical heterodyne detection using an independently temperature stabilised semiconductor laser local oscillator and a square law detector followed by electrical frequency discrimination circuitry. Beat frequency stability of the free-running semiconductor laser transmitter and local oscillator and characteristics of direct frequency modulation and optical heterodyne detection are delineated.     

光拍窄带检测小位移

本文给出两种检测小振动位移的方法,其中光拍振幅窄带检测小位移灵敏度达5.2×10~(-4)nm(振动频率2kHz),且从噪声谱测试角度比较了振幅检测法与相位检测法。     

无线光外差检测系统研究与仿真

本文提出了一种新的基于副载波调制的无线光外差检测方案,用Optisystem对其进行仿真,计算了系统的外差增益,分析了影响无线光外差检测系统外差增益的几个主要因素,包括信号光的偏振态、激光器线宽、本振光功率及调制速率。从仿真结果可以得出：若信号光和本振光的偏振态不一致,会导致外差增益的下降;接收机灵敏度随光源激光器线宽的增大而降低,误码率要达到10-9,线宽最大不超过25KHz;增大本振光功率可以提高灵敏度,但这个提高不是无限地,存在一个最佳本振光功率,如果大于这个最佳值,信噪比反而会降低。     

基于伪随机序列的聚合物光纤微弱光信号检测

提出了一种利用FPGA发出的伪随机序列检测微弱光信号的方法。用伪随机序列调制LED或LD光源,注入测量光纤,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列的调制信号做相关检测。由于伪随机序列具有与白噪声相近的相关特性,测量过程中的干扰、噪声对相关峰值影响很小。因此,可以检测到微弱的输出光信号,提高了测量精度。测量系统由LabVIEW虚拟仪器实现。     

相干激光雷达平衡外差探测方法的数值仿真

建立了相干激光雷达平衡外差探测的理论模型及其数学描述,包括响应电流模型和信噪比模型.在两个模型的基础上,对平衡外差探测与一般相干探测进行比较,分析出它在消除本振相对强度噪声、提高信噪比和充分利用本振光功率上的优势.最后利用MATLAB数值仿真,着重研究了平衡外差探测方法的信噪比,验证了其在相干激光雷达探测上的优越性,并...