周视激光探测系统信号处理研究

• 作 者: 潘程浩
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 激光探测 杂波 仿真 数字化

激光是人类在上世纪众多伟大的科技成就之一，有着广泛的用途。本文研究的主要内容是基于六象限探测结构的激光探测系统，研究了激光探测的相关理论和关键问题，提出了目标判别方法来确定目标。激光探测受到重用是因为它具有许多重要的特性：亮度高，方向性好，单色性，相干性高，其中，激光的方向性保证了它的抗干扰能力以及定位精度；高亮度使回波信号便于被系统捕捉。另外，随着电子技术的发展，数字信号处理电路速度提高，容量变大，慢慢地成为了激光探测系统信号处理模块的不二选择。激光探测系统的主要组成部分是激光发射器、激光接收器和信号处理器。激光发射机采用脉冲式激光器，用驱动集成电路的方式来驱动激光器发出激光，激光束波形重复频率10kHz，脉宽100ns。系统选用PIN光电二极管当作光电探测器探测激光回波。本课题为了解决杂波干扰对于激光探测系统的影响，专门研究了激光照射在海面、地面以及云雾上产生的回波杂波，考察了回波杂波的散射系数和概率分布，并以此为基础建立了杂波反射和弹体旋转模型，得出了激光发射器在不同位置上回波杂波干扰的大小。在对激光回波杂波进行仿真的基础上，本课题还详细探讨了精确定位目标位置的方法，根据回波信息可以得到目标与弹体之间的距离以及目标相对于弹体的方位，再由多路探测得到的综合信息，便可以区分目标与干扰，达到准确探测的目的。