這是一篇哈爾濱工業大學2012年 物理電子學工學博士的畢業論文。相干多普勒激光雷達是測量遙感風場和運動目標速度的有力工具。相干多普勒激光雷達的發射源普遍使用單縱模激光器,而鎖模激光所具有的寬頻譜、窄脈寬、高峰值功率等特性使其在作為相干激光雷達發射源方面具有潛在的應用價值。本文從理論上和實驗上對基于鎖模激光的相干多普勒激光雷達進行了研究。 理論上,在單頻外差探測原理的基礎上,考慮了具有 m+1 個模式、縱模間隔為 ω 的本振光,與發生了 Δω 頻移的信號光相干拍頻后的理論模型,證明了相位差恒定的鎖模激光可以實現相干混頻,并可以通過低通濾波或 FFT 頻譜分析的方式檢測出差頻信號。利用這一理論模型進行了數值模擬計算,分析了信號光在不同的頻移值時的拍頻波形,討論了實現相干探測本振光與信號光應滿足的條件。 基于相干多普勒激光雷達系統對發射光源的要求,進行了鎖模激光器的實驗研究。通過使用不同的鎖模器件得到鎖模激光輸出,其中主動鎖模和調 Q 主動鎖模都獲得了單脈沖寬度在百皮秒量級、鎖模深度 100%、鎖模幾率 95%以上的穩定的鎖模脈沖序列輸出。對被動鎖模、主動鎖模、調 Q 主動鎖模的激光輸出特性進行了對比研究,主動鎖模脈沖序列包絡時間較長但峰值功率較低,而調 Q 主動鎖模峰值功率高但包絡時間較短,不同類型的激光輸出為后續的相干測速實驗提供了多種選擇。 利用聲光移頻器模擬外差探測中信號光發生的多普勒頻移,進行了鎖模激光拍頻實驗研究,并與單縱模激光拍頻實驗結果進行了比較。使用鎖模激光在頻移為 30 ~ 80 MHz 的范圍內進行了拍頻實驗研究,拍頻波形及信號處理的結果均與理論分析相符, 測量結果的相對誤差在 0.5%以下。 分別使用脈寬為 10 ns和 16 ns 的調 Q 單縱模脈沖進行拍頻,在信號光頻移為 150 MHz 時測量結果的相對誤差分別為 3.7%和 1.6%。對比實驗結果發現,調 Q 單縱模脈沖由于有限的脈寬限制了拍頻后包絡的數量,導致誤差相對較大,而鎖模脈沖序列由于具有較長包絡時間,在測量較低頻移值時仍具有較高的精度,即測量低速目標時更具有優勢。在具有較長包絡時間的同時,鎖模激光還具有高峰值功率和窄脈寬的特點。使用光纖耦合的方式進行了相干拍頻實驗,得到了穩定的相干拍頻波形,FFT 頻譜分析的結果與設定值和理論分析相符。
標簽: 激光雷達
上傳時間: 2022-02-12
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隨著科學技術的發展和現代戰爭的需要,數據融合作為一門新興交叉學科,在近年來得到了廣泛關注和快速發展,而關于雷達情報處理的研究和應用也日益受到重視。現代戰爭中,指揮、控制通信和情報系統面臨著嚴峻的挑戰。在多雷達情報處理系統中,采用數據融合技術,提供更加實時、準確的情報是現代戰爭的迫切需求。論文正是圍繞這一需求展開的,研究了雷達情報數據融合系統的誤差校正和航跡關聯問論文較為系統地介紹了數據融合的概念、研究意義、國內外發展狀況及其應用,并討論了數據融合的模型、結構及關鍵技術論文針對多雷達情報處理系統中的系統誤差問題,研究了四種誤差校正方法。文研究了密集目標環境中的航跡關聯問題,對多傳感器數據關聯的方法進行了分類,并針對多雷達情報處理系統這個分布式系統,研究了分布式數據關聯方法。運用0-1整數規劃法建立了密集目標環境的規劃模型函數并求解應用在多雷達數據融合軟件中,使航跡關聯達到了極好的效果,為開發多雷達數據融合軟件提供了技術支持。關鍵詞:雷達情報,數據融合,數據關聯,誤差校正,航跡關聯,0-1整數規劃現代戰爭中,新型作戰飛機機動性能強,具有隱身特性,加上電子對抗的戰場環境,傳統雷達情報處理系統已應付不了多目標,高密度的空情要求。為了適應新軍事變革要求,在未來信息化戰爭中雷達能夠給出準確的信息情報,雷達情報處理系統在改善硬件條件的同時,開發運用數據融合新技術,從根本上改善雷達情報質量已然成為當務之急數據融合一詞最早出現在七十年代末期,是從軍事CI系統中提出的,它與信號處理、計算機技術、概率統計、圖像處理和人工智能學科密切相關,是一門新興發展起來的交叉學科。
標簽: 雷達 數據融合
上傳時間: 2022-03-18
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《統計信號處理基礎:估計與檢測理論》是一部經典的有關統計信號處理的權威著作。全書分為兩卷,分別講解了統計信號處理基礎的估計理論和檢測理論。 第一卷詳細介紹了經典估計理論和貝葉斯估計,總結了各種估計方法,考慮了維納濾波和卡爾曼濾波,并介紹了對復數據和參數的估計方法。本卷給出了大量的應用實例,范圍包括高分辨率譜分析、系統辨識、數字濾波器設計、自適應噪聲對消、自適應波束形成、跟蹤和定位等;并且設計了大量的習題來加深對基本概念的理解。第二卷全面介紹了計算機上實現的最佳檢測算法,并且重點介紹了現實中的信號處理應用,包括現代語音通信技術及傳統的聲吶/雷達系統。本卷從檢測的基礎理論開始,回顧了高斯、c2、F、瑞利及萊斯概率密度;講解了高斯隨機變量的二次型,以及漸近高斯概率密度和蒙特卡洛性能評估;介紹了基于簡單假設檢驗的檢測理論基礎,包括Neyman-Pearson定理、無關數據的處理、貝葉斯風險、多元假設檢驗,以及確定性信號和隨機信號的檢測。最后詳細分析了適合于未知信號和未知噪聲參數的復合假設檢驗。
標簽: 信號處理
上傳時間: 2022-04-14
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《數字信號全相位譜分析與濾波技術》系統地介紹了一種新的信號處理方法——全相位數字信號處理方法(此方法非常適合對間斷信號進行處理),并且利用這種新方法對數字信號處理學科的兩個最基本的問題——譜分析和數字濾波問題進行了深入研究。《數字信號全相位譜分析與濾波技術》涉及的內容包括全相位數字數據預處理、全相位FFT頻譜分析原理及其應用、DFT域全相位數字濾波器性能分析、高性能全相位濾波器設計、全相位濾波器組、全相位濾波器族、二維全相位內插濾波器設計、立體數字信息的壓縮與重構等。《數字信號全相位譜分析與濾波技術》在應用基礎理論方面有一定的獨特見解,并開發了不少性能優良的新型算法,因而其研究成果有望應用于通信、雷達、圖像處理、自動控制、生物醫學、故障檢測、儀器儀表等工程技術領域。 《數字信號全相位譜分析與濾波技術》的研究成果全部為作者原創,適合作為研究生的參考資料,也適合高年級本科生閱讀,并可作為相關領域的研究人員的參考用書。
標簽: 數字信號 全相位譜分析 濾波
上傳時間: 2022-05-23
隨著經濟的發展,人民生活水平已經大幅提高,目前私家車的數量急劇增加,同時帶來了大量隨之而來的交通問題。毫米波調頻連續波雷達(FMCW)結合了毫米波和調頻連續波雷達的優點,分辨率高及易小型化使其在車在雷達領域具有廣闊的市場前景和出色的發展空間。本文在前人研究的基礎上,研究了24GHz車載雷達射頻前端的搭建,結合ADS仿真確定了發射組件與接收組件形式,并為射頻系統提出指標。射頻前端工作頻率為24GHz-24.5SGHz,發射采用單級震蕩式,發射功率要求達到10dBm:接收采用零中頻接收,選取基帶信號帶寬1MHz,靈敏度-90dBm;發射接收天線增益皆為20dB左右,主副瓣差距15dB以上。使用UMS公司的CHV2421-QDG.CHR2421-QEG作為發射接收組件,Avago公司的ADF4158用于鎖相環,ADP3300用于3.0V供電,通過單個組件的設計調試,確定整板的設計,將24GHz車載雷達收發組件布置在同一電路板上,最終滿足指標要求。完成了24GHz-24.5GHz天線的設計,采用了陣列矩形微帶貼片天線的形式,實現了車載雷達對天線高增益且小型化的要求。這些工作最終組成了24GHz車載雷達射頻前端。
標簽: 車載雷達 射頻前端
上傳時間: 2022-06-20
1.主要功能與原理:如上圖所示,上圖是雷達感應開關模塊的感應板的電路原理圖,由集電極外PCB兩層銅箔間的電容、三極管內阻、寄生電容等構成RC震蕩電路,該震蕩電路震蕩產生高頻信號,經過三極管放大,再經過圍繞PCB三邊的天線發射出去。發射的2.4-3.2GHz的微波信號如果遇到移動物體,則反射波相對發射波就會有相位變化,回型天線接收到反射信號,反射波與發射信號的相位移頻就會以3-20MHz左右的低頻輸出(P4),該信號再由后級運放放大,驅動繼電器,從而由繼電器控制燈光。另外,中間也可以加上光敏二極管檢測晝夜光線,作為夜間條件下控制輸出的前提條件。2.發射頻率:RC振蕩電路的頻率f=1/2xRC公式中的R是原理圖中三極管的輸入阻抗,C是PCB上三極管集電極基極引線正反面銅箔之間的電容以及三極管寄生電容組成的總電容。該電容量公式為C=eS/d,式中為介質(在這里就是指的PCB板材的介電常數),S為PCB極板面積,d為極板間距也就是PCB厚度。3.接收:通過回型天線接收反射回來的雷達波,如果發射與接收波之間有相位移頻,則輸出低頻信號P4。
標簽: 微波 雷達
上傳時間: 2022-07-23
信號與系統分析及MATLAB實現 超清書簽版
標簽: MATLAB 信號與 系統分析
上傳時間: 2013-05-15
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《信號與系統》MATLAB教程
標簽: MATLAB 信號與系統 教程
數字信號處理課件 PDF格式
標簽: 數字信號處理
上傳時間: 2013-04-15
交大電氣-信號與系統分析課件 PPT版
標簽: 電氣 信號與 系統分析
上傳時間: 2013-06-12
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