光电探测器噪声分析及降低噪声的方法

探讨了光电探测器的噪声，分析了光电探测器的噪声电压、噪声电流的影响因素，并提出了解决的方法。根据探测器噪声影响因素，分析了普通检测电路存在的不足，设计了一种优化检测电路，通过减小电路带宽，减少噪声，从而提高系统的信噪比，增强探测器的探测能力。     

PbS红外探测器的低频噪声特性研究

PbS红外探测器的研究开始较早,由于其室温的优越性,至今应用仍很广泛.然而噪声严重影响了其性能,因此其噪声的研究目前很受重视.首先阐述了光导探测器的低频噪声理论;其次给出一简便而实用的PbS红外探测器低频噪声测量系统;最后在PbS红外探测器低频噪声实际测量和分析的基础上,分析了其低频噪声产生机理、偏压特性与温度特性,从而为改善器件质量提供了理论依据.     

噪声作为红外探测器可靠性评价的探讨

红外探测器的可靠性是一个重要的指标,当前利用噪声来表征器件的可靠性受到了广泛的关注.文分析了红外探测器的电噪声,它包括热噪声、散粒噪声、g-r噪声和1/f噪声,再结合g-r噪声和1/f噪声的产生,对噪声用作InSb光伏探测器可靠性的评价进行了详细分析.     

光电探测器噪声特性分析

光电探测器输出信号的真实性和稳定性是衡量其工作性能的重要指标.分析光电探测器的输出噪声,对提高器件工作性能的研究具有指导意义.针对光电探测器不同的噪声来源,从光电探测器噪声产生机理上全面分析了其输出噪声,给出了几种噪声电流的理论计算关系,为进一步研究光电探测器的噪声特征打下了一定的基础.     

红外探测器的1/f噪声谱测试

研究红外探测器的1／f噪声谱是为了解探测器表面处理情况,尽可能地降低1／f噪声谱的转折频率。文中对1／f噪声进行简单介绍后,叙述了1／f噪声测试原理及系统组成,最后给出了典型的HgCdTe光导／光伏型探测器的1／f噪声谱曲线,并对其进行了分析说明。     

光电探测器噪声分析及降低噪声的方法

本文探讨了光电探测器的噪声,分析了光电探测器的噪声电压、噪声电流的影响因素,并提出了解决的方法.根据探测器噪声影响因素,分析了普通检测电路的存在的不足,设计了一种优化检测电路,通过减小电路带宽,减少噪声,从而提高系统的信噪比,增强探测器的探测能力.     

非制冷红外焦平面探测器噪声的频域分析

传统3D噪声模型将噪声分解为8个部分,使复杂的噪声现象变得容易理解,然而这个模型没有准确的噪声分离方法和物理机理阐述。因此提出一种改进的探测器噪声分离和量化方法:噪声频域分析方法。这种方法将多帧噪声数据在空间和时间上分离为11个部分,并通过仿真实验分析各部分噪声对成像画面影响的强弱顺序,同时指出了每部分噪声的物理机理。噪声频域分析为红外探测器建立了一个完整的噪声模型,对理解红外探测器噪声特性、产生机理,及有针对性地进行噪声处理指明了方向。     

低温背景下红外焦平面阵列的噪声分析

对红外探测器在低温背景下的噪声模型及特性进行了分析与实验研究。利用探测器噪声四参数法计算模型与方法;搭建实验平台对红外探测器在不同低温背景温度下的性能进行测试,得到红外探测器的低频时间噪声,高频时间噪声,低频空间噪声各自与温度、积分时间的关系。实验表明:在一定温度区间内,低频时间噪声表现出较强的温度相关性,低频空间噪声表现出较明显非线性响应特性,高频空间噪声表现出积分时间相关性。     

光电探测器的量子噪声特性研究

光电探测器在高新技术领域有着广泛应用,量子噪声是光电探测器的一个主要噪声源,它影响和决定着探测的灵敏度,在误差分析中是一个重要的因素.讨论了噪声与误差的联系与区别.在分析量子噪声来源的基础上,用实验验证了光电探测器一次光电子发射的概率满足泊松分布律,但倍增的光电子发射概率由于倍增噪声而不再遵守泊松分布律.引入噪声比例因子来描述和处理光电探测器的误差.     

雪崩光电探测器的噪声抑制技术研究

背景光噪声和探测器暗噪声是影响激光测距系统探测灵敏度的重要因素,根据所选探测器的特性,仿真分析了温度对探测器暗噪声的影响,当温度由60℃降低到-40℃时,探测器噪声等效功率减小1个数量级;同时采用光谱滤波和空间滤波法抑制背景光噪声,从而提高激光测距系统探测灵敏度。仿真计算结果表明,当同时采用降温、光谱滤波和空间滤波方法抑制噪声时,探测灵敏度可提高7.7倍。     

红外双色多元导引头抗干扰技术研究

分析了双色多元抗干扰原理,设计了一种新型的双色八元红外探测器,在此基础上设计了双色多元导引头抗干扰算法并进行了试验评估,试验结果表明该技术使导引头具有良好的抗干扰能力.     

多元红外导引头预处理电路带宽设计与仿真研究

以正交四元探测系统为例,介绍了多元红外导引头的工作原理。为了有效设计多元红外导引头预处理电路带宽,利用Matlab进行仿真,通过仿真分析了预处理电路高端和低端带宽的选择对信号提取的影响,并研究了预处理带宽选择对抗人工干扰的影响。仿真结果表明,频带低端设置对信号下沉有较大影响,频带高端设置对脉冲下降沿产生的负脉冲有较大影响。在对抗大倍数人工诱饵干扰时,电路的低端带宽选择会对抗干扰带来显著影响。最后利用仿真结果,设计了红外四元导引头的预处理电路,经内外场测试,该电路在目标脉冲信号提取及抗人工干扰性能方面表现出了良好的性能。     

多元探测红外导引头振动噪声抑制

为了提高红外探测系统的灵敏度, 对一种多元探测红外位标器的振动噪声进行了研究。列举了影响红外信号的噪声类型, 分析了振动噪声可能产生的各种原因, 建立了振动噪声的传递函数,并提出用减振的方法即隔离弹体振动的方法降低位标器的振动噪声。根据此种位标器的特点, 建立了减振系统的数学模型, 得到位标器振动模型的微分方程并对该微分方程求解。本文的创新点在于运用拉格朗日动力学方程解决了红外系统的振动噪声问题,并在工程中予以成功应用。     

多元探测红外导引头振动噪声抑制

为了提高红外探测系统的灵敏度,对一种多元探测红外位标器的振动噪声进行了研究。列举了影响红外信号的噪声类型,分析了振动噪声可能产生的各种原因,建立了振动噪声的传递函数,并提出用减振的方法即隔离弹体振动的方法降低位标器的振动噪声。根据此种位标器的特点。建立了减振系统的数学模型,得到位标器振动模型的微分方程并对该微分方程求解。本文的创新点在于运用拉格朗日动力学方程解决了红外系统的振动噪声问题,并在工程中予以成功应用。     

拖曳式雷达诱饵的噪声干扰分析与仿真

简述了拖曳式雷达有源诱饵的两种干扰样式,讨论了4种类噪声干扰模型.分析了诱饵在连续转发干扰和噪声干扰方式下的误差变化曲线.在诱饵释放的4种噪声干扰信号情况下,对单脉冲雷达导引头产生的影响进行仿真和分析,评估了干扰效果.     

误差功率谱系数加权法在半捷联制导信息提取中的应用

为了解决半捷联成像导引头视线角速率直接提取噪声大的问题,首先分析了半捷联导引头视线角速率随机噪声的来源,建立半捷联稳定跟踪控制回路的模型,推导出各种误差与输出之间的传递特性。在主要的随机误差源统计分析的基础上,得出主要噪声的功率谱响应,依据功率谱响应对半捷联视线角速率各构成部分进行加权得出加权视线角速率。为了验证加权视线角速率的有效性,在制导回路中进行分析仿真,结果表明:加权方法能够有效抑制导引头测量信息的噪声。以半实物的方式实现半捷联电视导引头,在电视导引头完成双闭环后进行扰动隔离及跟踪靶标,将加权视线角速率提取方法提取制导信息与直接提取方法进行比较,实验结果表明,加权提取方法的视线角速率噪声均方差为0.098 ()/s,比直接合成噪声降低了46%。综上所述,加权方法可以很好地改善半捷联视线角速率噪声大的问题。     

多元红外导引头预处理陷波电路的设计与仿真

多元红外导引头为了对抗云团等大背景干扰,在预处理电路中加入了陷波器.利用Matlab进行仿真,分析了陷波器带宽对抗人工干扰和预处理电路时间响应常数造成的影响和加入陷波器后的使用效果.仿真结果表明陷波器的带宽越窄会使整个电路的时间常数变长,带宽越宽会使抗人工干扰时信号下沉.根据仿真结果设计了顸处理陷波电路,经内外场试验该电路在抗云团等大背景干扰时,大大降低了背景噪声的幅值,提高了信噪比,在目标脉冲信号提取及抗人工干扰性能方面表现出了良好的性能.     

干扰和噪声对激光制导性能及精度的影响

针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况,分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型,定量分析了这些误差因素对导引头稳定跟踪性能和弹目视线角速度输出指令的影响程度。然后实测分析了激光导引头输出弹目视线角速度噪声特性,建立了其与弹目距离的函数关系,并将其加入某制导武器制导模型中进行仿真。结果表明:加入弹目视线角速度噪声后,弹体滚转姿态角变化较大,舵偏角变化也较大,近距离时由于角速度指令噪声较小对全弹道及脱靶量的影响比较小,这与实际检测结果相符较好。但近距时当角速度指令处于噪声峰值处,弹偏离后来不及修正可能会对导弹的近距攻击区有影响,研究方法及结论对导引头的实际研究测试及弹的战术使用均有一定的参考价值。     

扩展弹道成型制导系统脱靶量特性分析

通过将导弹剩余飞行时间的幂函数引入到目标函数中,实现了对经典弹道成型制导律的扩展。针对扩展弹道成型制导系统,将导引头和驾驶仪动力学简化成一阶形式,分别引入导引头角速度零位误差、角度零位误差、导引头角噪声以及目标闪烁噪声,利用无量纲化技术和伴随函数法,给出了制导系统无量纲位置脱靶量和角度脱靶量伴随模型。仿真结果表明,为了消除导引头角速度零位误差对脱靶量的影响,要求制导系统具有较长的末导时间和较大的指数n;当末导时间达到系统总滞后时间常数的15倍左右时,导引头角度零位误差引起的位置脱靶量收敛到零附近,角度脱靶量收敛到与角度零位误差大小相等、方向相反的稳态值;随着末导时间的增大,导引头角噪声及目标闪烁噪声引起的位置和角度脱靶量均趋向于不为零的稳态值,指数n越大,脱靶量越大。最后分析指出,制导动力学越慢,角噪声引起的脱靶量稳态值越大;滤波器频带越宽,闪烁噪声引起的脱靶量越大。     

跟踪微分器在半捷联导引头中的应用

对半捷联稳定方式导引头进行了研究,导出了半捷联导引头稳定控制原理,并进一步建立了完整的半捷联导引头稳定回路框图。介绍了跟踪微分器的工作原理,并对其进行了数值仿真,仿真结果显示了跟踪微分器良好的跟踪性能和滤波性能。在半捷联稳定中,为了减小由框架角位置微分求取框架角速度引入的较大的测速噪声,提出了采用跟踪微分器的方法。数值仿真和半实物实验结果说明了跟踪微分器能有效地从角位置信号中微分求得角速度信号,系统稳定精度提高了80%,证明了跟踪微分器在半捷联稳定中应用的可行性和有效性。