激光大气散射离轴探测建模及仿真

基于米氏散射理论,建立了波长1.064μm激光离轴散射探测模型。利用编程语言MATLAB设计了激光离轴散射探测仿真软件,该软件能够仿真计算多种大气传输条件下的散射辐射参量,并绘制相应的曲线。对激光告警散射截获半径评估和制导激光散射光特性进行了仿真计算,结果表明,该模型能够预测不同气象条件下的散射参量,为系统设计者和工程使用方提供了简便、快速的大气散射仿真工具。     

激光大气散射离轴探测分析

利用Mie散射理论,通过数值计算得到了1.06 μm激光在低空大气中传输时的散射特性;不同尺度参数的粒子的散射光强分布相差极大,随着尺度参数的增加,散射光强越来越集中于前向;复折射率的变化对散射光强影响不大.通过对大气散射的辐照度理论分析和数值计算,得到大气散射的辐照度随离轴距离的增大而近似按反比规律下降的特征;同时,对不同能见度下的散射辐照度进行了数值计算,能见度的不同只影响散射强度的大小,而不影响散射强度的分布.不同散射点的散射光到达探测器所需的时间不同,延迟时间与离轴垂直距离和探测角呈简单的线性关系,这些特征为激光散射离轴探测提供了理论依据和参考.     

离轴Mie散射激光雷达系统及其信号校准

介绍了离轴Mie散射激光雷达系统回波信号校准的实验方法。在该校准工作的基础上对回波信号进行处理分析的结果与同期的气象资料具有较高的吻合度,表明该校准过程正确、稳定、有效。     

微弱激光脉冲信号的相关检测实验

利用二元光电探测器接收激光脉冲信号,然后根据互相关检测的原理设计了相关处理电路对接收到的信号进行处理,使其信噪比(SNR)得到改善。实验表明,对于淹没在噪声中的信号,通过相关处理后其信噪比可以达到26dB以上。可以满足大多数使用需求。     

直接序列扩频信号的分路相关检测

本文提出了一种正交分路周期相关的检测算法，该算法不仅对BPSK扩频调制信号检测效果明显，而且对QPSK扩频调制也是有效的。计算机的模拟结果表明，该检测结构在信噪比SNR=-15dB时仍然具有良好的检测能力。     

激光测距弱信号数字相关检测技术的研究和仿真

针对激光远程测距或恶劣环境测距中回波弱信号信噪比低 ,难以提取的困难 ,提出运用数字相关检测技术进行处理 ,并对单脉冲互相关、多脉冲互相关等数字处理技术作了介绍 ,并结合激光雷达的测距系统进行一系列仿真和计算 ,收到了良好效果     

激光信号大气散射探测分析

有些应用场合需要利用大气气溶胶对激光的散射来探测激光。在都市郊区大气模型条件下,利用米氏散射理论,对1.06μm激光在低空大气中传输时散射辐照度的分布进行了理论分析和数值计算。得到激光大气散射辐照度随离轴距离的增大近似按反比规律缓慢下降、能见度仅影响散射强度的大小而不影响散射强度的分布等特征。这些特征在激光散射实验中得到了初步的验证,可为激光信号的散射探测提供理论依据和参考。     

扩频信号分路相关检测器的性能分析

本文给出了直接序列扩频信号正交分路周期相关检测算法的性能分析。该算法兴驻对ＢＰＳＫ扩频调制信号检测效果明显，而且对ＱＰＳＫ扩频调制也是有产的。计算机的模拟结果与本文的分析是一致的。该检测结构在信噪比ＳＮＲ＝－１５ｄＢ时仍然呈现良好的检测性能。     

基于后向散射的激光雷达系统研究与仿真

激光在大气中传输时，大气中的气体分子、气溶胶粒子、雾、雨等将对激光产生后向散射，以激光雷达系统利用大气的后向散射实现其气体分子、气溶胶粒子的测量为背景，给出了激光雷达系统设计的基本原理，并对系统的重要组成部件和各部分的功能进行了说明。结合实际的试验数据和器件的性能参数，分析了系统的信噪比随探测距离的变化，系统的激光发射机发射的能量与作用距离的关系，并对影响激光雷达探测性能的目标特性进行了研究，为具体的工程应用提供了依据。     

谱相关理论用于直接序列扩谱信号的检测与估计

本文论述了谱相关理论在直接序列扩谱信号的检测与估计中的应用，提出了利用谱相关函数法与集平均算法相结合的方法来实现对低信噪比直接序列扩谱信号的检测及其载频与伪码速率的估计，并利用相关处理方法来估计的伪码周期，信息码序列及伪码序列，通过计算机模拟证实了该方法的有效性。     

扩频信号分路相关检测器的性能分析

本文给出了直接序列扩频信号正交分路周期相关检测算法的性能分析.该算法不仅对BPSK扩频调制信号检测效果明显,而且对QPSK扩频调制也是有效的.计算机的模拟结果与本文的分析是一致的.该检测结构在信噪比SNR=-15dB时仍然呈现良好的检测性能.     

激光对潜通信的信号检测方法分析

对激光对潜通信系统的信号检测方法作了较详细的分析与比较。根据激光对潜通信系统的信道特性和探测器特性，推导并简化了输出信噪比公式，研究了信噪比对检测系统性能的影响。当探测器产生光电子的频率分别为泊松分布和高斯分布时，对信号的探测率和虚警率进行了定量的计算，并给出了相关检测法的错误概率的上限值。由计算结果证实了相关检测法是一种优选的检测方法。     

基于相关探测技术的激光气溶胶散射信号截获

在激光散射告警器设计中,为了兼顾探测概率与虚警概率两项指标,围绕适用于激光气溶胶散射信号探测的相关探测技术开展了理论与实验研究。在对低空中1.06 m激光气溶胶散射信号的辐照度分布与时域特征进行理论分析的基础之上,根据相关处理对信噪比的改善效果与作用条件的实验研究结果,理论计算了基于相关处理的激光告警设备的探测灵敏度,并据此研制了实验装置,在外场实验中实现了激光气溶胶散射信号的离轴截获。研究结果表明:相关探测技术能够在保持低虚警的同时,进一步提高探测装置的散射信号截获能力,是一种提高散射探测概率的有效途径。     

锁相放大器及其相关检测的仿真分析

锁相放大器是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子设备.文章基于锁相放大器检测微弱信号的基本原理,简要介绍了锁相放大器的各部分组成及功能;然后在matlab中,分别以带有宽带噪声的正弦波为输入信号,以正弦波或方波作为参考信号,进行了相关检测仿真:提出了减弱相关检测中参考方波奇次谐波影响的方法,经实验证明,以方波作参考信号时,在信号通道后加入以输入信号频率为中心频率的带通滤波器减小了方波奇次谐波对直流输出的影响,使测量结果和以正弦作参考信号相当.最后介绍了其他解决方案.     

直扩信号检测的相关积累技术

分析直接序列扩谱信号与噪声在统计特征上的差别，在此基础上，提出了利用相关积累的思路来检测直扩信号载频和码速的方法，这种相关积累充分利用了伪噪声和噪声之间的统计差别，以较长的积累时间，来获得低信噪比下检测扩谱信号的能力，在仿真验证中，对于GPS的P码信号，在信噪比为－26dB（带内信噪比为－12dB)时，相关积累0．5－1s钟后，扩谱信号的载频和码速被准确估计出来，其误差在100kHz以内。     

NLOS环境下基于信号检测的单次与二次散射路径识别

针对NLOS(Non-Line-of-Sight)传播环境中单次与多次散射路径的识别问题，本文基于单次散射圆环模型建立了一种二次散射圆环模型，对该模型的统计特征进行了分析。同时，基于信号统计检测理论建立了一种单次与二次散射路径检测模型，然后根据是否已知先验概率两种情况，分别采用广义似然比和奈曼皮尔逊准则来检测识别两种散射路径。仿真结果表明:本文提出的检测识别方法在NLOS环境下能有效识别两种散射路径，相对于LPMD(Line of Possible Mobile Device)算法具有更高的识别率以及更小的虚警概率和漏警概率，且时间开销小，具有一定的应用价值。      

直扩信号检测的相关积累技术

分析直接序列扩谱信号与噪声在统计特征上的差别,在此基础上,提出利 用相关积累的思路来检测直扩信号载频和码速的方法。这种相关积累技术充分 利用了伪噪声和噪声之间的统计差别,以较长的积累时间,来获得低信噪比下检 测扩谱信号的能力。在仿真验证中,对于 ＧＰＳ的 Ｐ码信号,在信噪比为－２６ ｄＢ(带内信噪比为－１２ ｄＢ）时,相关积累 ０．５～１ｓ钟后,扩谱信号的载频和码速被准 确估计出来,其误差在１１ ｋＨｚ以内。     

信号模型与仿真分析

将含有信息的数字信号从一点正确地传递到另一点(Signaling)．是数字系统设计中的重要环节．信号模式包括驱动端(将每个数字比特位译码并量化为电压或电流)，传输介质及接收端(将接收到的模拟信号再还原为数字信号)三部分(图1)。     

频域谱相关自适应滤波的LPI信号可检测性与密集信号分选能力研究

本文以谱相关理论为基础，针对低概率截获信号检测和密集信号分选问题，提出了利用频域谱相关自适应滤波技术对噪声和干扰环境下的ＬＰＩ信号进行检测，以及对时域和功率谱域严重重叠信号进行分选。     

气泡激光散射信号处理方法

提出了阈值检测、降噪处理和功率谱估计三种分析和处理水中气泡激光散射信号的方法.利用这三种方法分别对不同散射角时的测量信号进行了处理,得到了水中气泡激光散射强度随散射角的分布特性.并将实验结果与米氏(Mie)理论结果及水的散射强度进行了对比,比较和分析了三种方法的优劣.阈值检测法和降噪处理法分别以平均值和绝对偏差为中心来估计气泡散射强度,它们不能隔离直流分量.功率谱估计法处理得到的气泡角散射特性与Mie理论结果一致,能够区别开气泡散射和水的散射,两者相差近1个数量级.实验结果表明功率谱估计法是最合理的处理气泡激光散射信号的方法.