不同鉴别阈值条件下SiPM光子计数激光雷达探测模型及性能分析

硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier, SiPM）具有极高的探测灵敏度和响应速度,且在多光子条件下具有较高的动态范围以及线性响应的特性,在光子计数激光雷达应用中有独特的优势。然而,由于SiPM多像元、单时间通道的工作模式,其输出电压信号相较于其他单光子探测器更大概率出现脉冲堆叠现象,不同鉴别阈值条件下的SiPM探测过程更为复杂。针对该问题,本文建立了SiPM光子事件响应模型,以此为基础分析了由脉冲堆叠引发的屏蔽效应和触发效应两种特殊情况的时域分布,最终建立了SiPM半解析的探测概率与虚警概率模型。同时,搭建了基于SiPM探测器的光子计数雷达系统,通过观察实测输出电压波形以及光子点云分布与理论模型相符（R²>0.95）。通过查全率与查准率对不同鉴别阈值的SiPM光子点云分布进行定量评价,并给出最优鉴别阈值区间,这对基于SiPM的光子计数激光雷达系统硬件参数的优化设计以及探测性能的定量分析具有重要的指导意义。     

高速高精度ADC系统分析

对于提高模数转换系统的速度和性能,并使用相对低速的电路来实现高速采样的模数转换系统来说,时间交叉采样模数转换系统是一种非常有效的方法。本文介绍了时间交叉采样法的基本原理和实现方法,并对系统中各通道间的失配对整个系统性能的影响做出了分析,给出了仿真图形。     

基于PCI9052的扩展板设计

本文对PCI总线接口技术及PLX技术公司开发的PCI协议接口芯片PCI9052进行了介绍。讨论了该接口芯片的功能、特点及应用中应注意的问题。     

大时宽线性调频信号多普勒-距离耦合误差补偿方法浅析

线性调频信号多普勒-距离耦合产生的距离误差,对于精密跟踪雷达需进行补偿校正。 本文给出了两种解决方案,并对它们的性能进行分析比较,为在工程应用中选择合适的补偿方案提供参考。     

考虑脉冲高度分布（PHD）的光电倍增管光子探测模型

光电倍增管（Photomultiplier Tubes,PMT）具有光子级别的灵敏度,而且没有物理意义上的死区时间,在光子计数雷达应用中有独有的优势,但PMT响应单光子输出脉冲高度呈高斯随机分布,且不同脉冲之间还有可能产生堆叠,传统的单光子模型不能准确描述PMT的光子探测过程。针对PMT输出脉冲高度随机分布,脉冲堆叠现象和光子事件鉴别阈值的设置对光子事件探测概率的影响提出了一个新的PMT光子探测模型,并根据实际应用场景进行了简化,通过蒙特卡洛仿真验证了简化模型的适用性。搭建了光子计数雷达系统,通过和盖革模式APD进行实验对比,发现PMT光子探测模型虽然有略微的探测概率损失,但在测距应用中具有更小行走误差和更高测距精确度。实验也证明了新模型相比于传统单光子探测模型更符合PMT的光子事件探测概率分布,新模型对基于PMT光子计数雷达的系统设计和理论分析具有重要的指导意义。     

裂纹和断层动力学的新进展

阐述裂纹和断层动力学方面的最新观察,以及在连续介质弹性 动力学框架下的相关理论和模拟。所讨论的命题包括：拉伸裂纹前缘 的构型失稳(裂纹前缘波、紊乱、侧向分叉);摩擦滑错准则和地壳断 层中破断模式的关系,尤其是形成自愈合滑错脉冲的条件;以及由于 滑错和交替正应力耦合而导致的沿异相材料界面的丰富多采的断层和 裂纹现象。     

基于CPCI总线通用数字信号处理板的设计

本文设计了一种基于 CPCI 总线的通用数字信号处理板,采用 ADI 公司的 ADSP-TS201 和 Xilinx 公司的系列 FPGA 实现高速信号处理,具有较强的通用性和可扩展性,主要针对雷达、声纳、通信、图像处理等高速信号处理领域。     

基于GF(2~m)的椭圆曲线求逆算法的改进研究

针对二进制域上现有求逆算法计算量大、并行度小、速度慢的缺点进行改进,基于二元Euclidean算法提出了改进,设计了相应的乘法器硬件结构,并且分析了其运算效能和资源占用情况。将此求逆计算器的并行改进算法使用Verilog语言编程实现,利用Xilinx ISE 12.4对整个求逆算法综合仿真(行为级),在Xilinx Virtex-5 XC5VFX70T的硬件平台上验证求逆算法的运算效率,结果表明对求逆算法的改进有效地提高了求逆运算的速度。     

栅控行波管雷达发射机的控制与保护

随着大功率发射机技术的发展,要求发射机的控制和保护电路更加完善、可靠。为了解决这一问题,采用模块化设计思路,同时引入可编程器件技术及光电隔离技术,从而提高了整个系统的可扩展性、可靠性和可维护性。该控制与保护系统完全能满足某雷达的实际需求。     

无源多传感器多目标融合的关联算法研究

无源多传感器多目标融合在信息融合技术中具有非常重要的意义,而测量数据的关联问题则是其中的一个关键问题。本文从实际的工程研究入手,探寻无源多传感器多目标融合的关联算法。首先基于目标属性参数进行关联,再对已定位目标进行位置相关,最后通过模糊评估获得最佳关联目标。