微弱脉冲激光回波信号的峰度检测

针对微弱激光回波信号检测中存在的噪声复杂,信号产生畸变、展宽和幅度衰减等情况,对高阶累积量、相关检测、匹配滤波等方法进行研究。通过理论分析和仿真比较,并基于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）完成了算法的硬件实现,验证了采用高阶累积量方法进行微弱激光回波信号检测的优良性能和可行性。     

高阶累积量在电话网信号检测中的研究

基于高阶量信号处理理论，邮一种快速、简便且无偏估计的方法对多频信号进行有效的检测。这种方法与通常在电话网信号中所采用的基于相关的检测方法相比，具有很好的抗噪声性能，且能满足实时处理要求，有一定的实用价值。     

基于高阶统计量的非高斯噪声中的信号检测方法研究

信号检测方法是信号处理的一个重要研究方向,以前的信号检测方法多是基于高斯噪声的讨论,对非高斯噪声中的信号检测较少,本文针对未知协方差非高斯噪声中的确知信号的检测,提出一种基于高阶累积量的检测方法,并且论述了广义匹配滤波器的设计及相关接收检测原理,最后进行了计算机仿真并给出了仿真对比实验结果。     

多径信道下调制信号识别新方法

针对多径信道中存在调制信号识别难以实现及识别率低的问题,提出了一种全盲的基于小波变换和高阶循环累积量相结合的算法(W-HOCC).该算法利用小波变换的线性性质和循环累积量的叠加性质构造识别特征,即把接收信号在小波变换前后的四阶累积量的比值作为识别特征参数.从理论上证明了该算法能够消除多径信道参数的影响.仿真结果表明:在信噪比为0dB的多径瑞利衰落信道下,分类2ASK、2PSK和4QAM信号的识别率几乎达到100%;与基于高阶累积量的算法相比,在识别BPSK和QPSK时,W-HOCC算法的性能明显优于基于高级累积量的算法,而且具有更强的抗噪声和抗多径能力.     

单脉冲互相关累积法在激光脉冲远程测距中的应用

从脉冲激光微弱回波信号的统计特性出发,基于单脉冲自相关法和脉冲串互相关法在远程激光测距中的局限性,提出了单脉冲互相关叠加的方法。即先对回波信号进行互相关运算,然后对某一个时间段内已进行互相关运算的回波信号进行多次叠加运算,直到强度满足阈值要求。通过该方法可以有效抑制噪声,提高信噪比,且提取的信号保留了原始信号的基本细节信息,降低了误警率。通过实验,将原不足300m的激光脉冲测程提高至1000m,有效提高了测程。     

双谱在微弱信号检测中的应用

根据高斯噪声双谱为零的特点,采用双谱分析法检测强噪声背景下的微弱信号.仿真结果表明,双谱分析法可以较好地抑制噪声信号,检测出有用信号.     

多径信道下OFDM信号子载波的调制方式识别新方法

针对非合作通信系统中,多径信道下含有导频的正交频分复用(OFDM)信号子载波调制方式难识别的问题,提出了一种OFDM信号子载波调制方式识别的新方法.该方法首先运用4阶与2阶累积量的组合特征,去除OFDM子载波信号中的空载波信号,然后利用4阶累积量和6阶累积量的组合特征,滤除纯导频子载波信号和部分混有导频的调制子载波信号,最后基于改进的减法聚类方法,对提取出来的受导频影响较小的调制子载波信号进行调制方式识别.实验仿真结果表明,该方法在多径信道条件下具有稳健的识别性能.     

数字卫星通信信号调制方式识别方法研究

针对数字卫星常用的7种通信信号调制方式（QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、16APSK、32APSK）,对零中心归一化瞬时幅度谱密度最大值、四次方谱、幅度、高阶累积量四种特征参数进行了分析,提出了一种联合特征参数的信号调制识别方法。该方法能有效地抑制高斯白噪声的影响,较好地解决了MAPSK信号低信噪比条件下调制识别率低的问题。仿真结果表明,与其他方法相比,本文方法无需先验知识,具有较高识别率。     

基于高阶累积量的均匀圆阵对 相干信号的DOA估计

本文针对一种均匀圆阵列对相干信号的DOA估计所做的变换处理，引入高阶累积量来进行参数估计。此方法与基于协方差的方法进行了计算机模拟比较。     

脉冲串毫秒激光对单晶硅的热损伤

单晶硅广泛应用于光电系统领域,在激光作用下易于造成热损伤,其性能将发生显著变化。针对高精激光武器和激光精细加工产业的迫切需求,本文研究脉冲串毫秒激光作用单晶硅的热损伤问题,分析激光能量密度、脉冲个数等与热损伤的重要特性参数温度的关系,探索损伤规律和机理。从仿真和实验两方面对脉冲串毫秒激光对单晶硅的热损伤进行研究。基于热传导方程建立毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤模型,利用有限元、有限差分方法求解脉冲串毫秒激光作用单晶硅的温度场,模型中引入等效比热容的方法处理熔融和汽化后的相变问题,实现了对模型温升的修正。构建毫秒脉冲激光损伤单晶硅的温度测量系统,利用高精度点温仪对脉冲时间内的激光辐照中心点温度进行实时测量。研究结果表明,脉冲串激光作用单晶硅靶材时,激光辐照中心点及径向、轴向位置具有温度累积效应,径向温升范围远大于轴向;随激光能量密度增加,温度累积效应显著;随着脉冲个数的增加,单晶硅靶材熔融固化时间和从熔点降至常温的时间加长;激光脉冲个数增加90个时,单晶硅热损伤阈值下降到单脉冲损伤阈值的73.8%;当脉冲个数增加后,单晶硅损伤面积增大。实验与仿真研究结果对比可以看出,两方面研究结果的规律基本一致,仿真模型可以合理的描述毫秒脉冲激光损伤单晶硅的过程。     

一种用FPGA提高激光测距精度的改进方法

为了提高脉冲激光测距系统的测距精度,文中提出了一种应用FPGA技术对脉冲激光测距系统的改进方法．在研究传统的激光测距技术的基础上,采用FPGA作为系统主控芯片,通过DCM倍频技术对系统时钟频率进行管理,控制激光发射器的脉冲发射频率,对激光探测器接收到的回波信号进行峰值检测处理．分析了时间间隔测量误差、激光脉冲宽度与A／D转换速率等影响测距精度的因素．实验结果表明改进后的激光测距系统,在FPGA全局时钟频率为300MHz,测量距离为100m时,测距精度能够达到0．8m．     

高分辨率激光回波模拟器的误差分析及标定

激光回波模拟器是为脉冲激光测距仪进行性能检测提供高精度模拟距离的一种装置,其精度直接影响激光测距仪的测距精度。针对基于FPGA电子延时的高分辨率激光回波模拟器,根据回波模拟器的组成及原理,对系统中存在的误差进行理论分析。提出了用高频示波器标定其精度的方法,利用差分原理对激光回波模拟器的模拟距离进行标定。结果表明,标定结果与理论分析相符,利用该标定方法可知此激光回波模拟器的延时误差小于2ns,即模拟距离误差小于0.3m。     

Study on Echo Time-Delay Estimation of Pulsed Laser Fuze

Pulse laser range detector is to measure the distance by estimating the time delay between the emitting pulse and echo pulse.In this paper,a mathematical model for the target echo signal of laser fuze has been established;in accordance with this model,the formulas for echo time-delay estimation and for amplitude estimation based on least squares criterion have been deduced.It is argued and simulated that the resolution of echo time-delay estimation could be improved through multi-reference correlation appro...     

火控系统高精度激光测距回波模拟器

为了给武器火控系统的脉冲激光测距设备提供高精度和稳定的光激励信号,以便完成实验室条件下的距离性能测试实验,采用ARM9+FPGA嵌入式系统作为控制平台。控制平台的粗定时和精定时两个模块串行工作,精定时模块使用距离门控电路对粗定时的最后一个周期运用游标原理进行细分,实现了武器火控系统高精度的脉冲激光飞行模拟。激光回波模拟器接收到火控系统的触发信号后,能够在规定的时间内返回24.6km距离内的激光回波模拟信号,系统精度可达0.25m。     

高精度激光脉冲测距双阈过零时刻甄别技术研究

在高精度激光脉冲测距中,为了消除激光回波信号幅度变化带来的定时误差,提出了采用双阈过零时刻甄别技术。分析了准高斯激光脉冲通过有源CR微分电路成形为双极性脉冲后,微分过零点与激光脉冲的峰位之间的对应关系。设计了由带锁定功能的高速比较器AD96687等芯片组成的高精度双阈过零甄别电路,对电路进行了误差分析,给出了提高精度的措施。实验结果表明：定时精度优于67ps。     

脉冲型半导体激光测距关键技术研究进展

根据激光测距仪小型化、低功耗、智能化、高精度的发展方向,详细阐述了脉冲型半导体激光测距系统的测距原理及其基本结构,针对国内外在测量距离和测量精度方面的最新进展与发展现状进行了总结和评述,并在此基础上对系统中的时间间隔测量方法、回波信号的处理及检测方法等关键技术进行了详细的分析.随着激光测距技术不断优化提升,其将不断满足科学研究及工业、军事等实际应用领域对高精度测量的需求,据此展望了该种类型测距系统的研究方向及发展前景.     

基于激光投射视觉处理的水下测距技术研究

针对深海探测与取样设备的实际应用需求,研究了一种基于图像视觉处理的水下测距技术与系统。系统利用围成等边三角形的蓝绿激光发射器作为光源投射到海底平面,摄像机对投射图像进行采集;利用张正友标定法获取摄像机参数,根据海底平面的倾斜状况构建了理想成像模型和实际成像模型两种数学计算模型,对图像进行灰度处理、阈值处理和形态学处理后计算出摄像机平面与海底平面之间的距离。最后,对搭建的水下测距系统进行了实验室测试,测试结果验证了系统在水下短距离测距应用中的可行性。     

高功率窄脉冲半导体激光器模块的研究

为获得脉冲宽度窄、前沿上升速度快的大功率激光输出,以提高激光引信等武器装备抗干扰的性能,设计出了一种由高压电源、驱动电路及多管芯激光器组成的高功率窄脉冲半导体激光器模块。激光器采用多管芯串并联组合发光的方式,驱动电路部分实现高压储能放电,使用了高速开关断器件MOSFET作为LD放电回路的开关,应用板载技术进行封装。在较大光功率输出的同时,脉冲波形宽度更窄、前沿上升速度更快。最后经OrCAD/Pspice软件进行仿真分析。实验结果表明,模块实现了高功率窄脉冲的激光输出,得到脉冲宽度为8ns、上升时间为2ns的窄脉冲,最大输出功率可达200W。