激光相干探測應(yīng)用理論方法

目錄
序
前言
第1章 激光相干探測理論基礎(chǔ) 1
1.1 激光探測概述 1
1.2 激光相干探測原理 2
1.2.1 光電探測器平方律特性 2
1.2.2 激光相干探測信號(hào)表征 3
1.3 激光相干探測的信噪比 4
1.3.1 光電探測器的噪聲 4
1.3.2 相干探測的信噪比 6
1.4 激光相干探測相干效率 8
1.4.1 信號(hào)光場與本振光場 8
1.4.2 相干效率分析 9
1.5 激光相干探測基本特性 10
1.6 激光相干探測典型應(yīng)用概述 11
1.6.1 大氣擾動(dòng)激光探測 12
1.6.2 激光測距測速 14
1.6.3 微多普勒效應(yīng)激光探測 16
1.6.4 合成孔徑激光高分辨率成像 20
參考文獻(xiàn) 22
第2章 大氣擾動(dòng)的激光相干探測 25
2.1 基本原理 25
2.1.1 激光探測大氣雷達(dá)方程 25
2.1.2 大氣 CO2激光相干探測基本原理 27
2.1.3 風(fēng)場擾動(dòng)激光相干探測基本原理 33
2.2 大氣擾動(dòng)激光相干探測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 36
2.2.1 探測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 37
2.2.2 探測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì) 40
2.2.3 探測回波脈沖數(shù)據(jù)處理 50
2.3激光相干探測大氣擾動(dòng)實(shí)驗(yàn) 54
2.3.1 大氣 CO2探測實(shí)驗(yàn) 54
2.3.2 大氣風(fēng)場探測實(shí)驗(yàn) 60參考文獻(xiàn) 65
第3章 距離速度的啁啾調(diào)幅激光相干探測 67
3.1 基本原理 67
3.1.1 啁啾調(diào)幅測距原理 68
3.1.2 啁啾調(diào)幅測速原理 69
3.2 啁啾信號(hào)特性及去啁啾處理 70
3.2.1 啁啾信號(hào)及其模糊函數(shù) 70
3.2.2 匹配濾波脈沖壓縮處理 72
3.2.3 啁啾信號(hào)頻域脈沖壓縮 73
3.2.4 距離與速度耦合現(xiàn)象 75
3.3 平衡相干探測 76
3.4 距離速度的啁啾調(diào)幅激光相干探測實(shí)驗(yàn) 77
3.4.1 距離的啁啾調(diào)幅激光外差相干探測實(shí)驗(yàn) 77
3.4.2 距離速度的啁啾調(diào)幅激光零差相干探測實(shí)驗(yàn) 83
參考文獻(xiàn) 88
第4章 微多普勒效應(yīng)的激光相干探測 90
4.1 激光探測微多普勒效應(yīng)基本原理 90
4.1.1 多普勒與微多普勒效應(yīng) 90
4.1.2 目標(biāo)振動(dòng)探測回波光電流信號(hào)建模 91
4.1.3 目標(biāo)多散射點(diǎn)回波光電流信號(hào)建模 95
4.1.4 激光微多普勒信號(hào)特性影響因素分析 98
4.2 激光相干探測目標(biāo)微多普勒采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 104
4.3 基于時(shí)頻分析的目標(biāo)微動(dòng)特征提取 105
4.3.1 目標(biāo)微多普勒信號(hào)的時(shí)頻分析方法 106
4.3.2 基于曲線跟蹤的多分量信號(hào)時(shí)頻特征分解 109
4.3.3 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的微動(dòng)時(shí)頻特征分離提取 112
4.4 基于信號(hào)模型的微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 115
4.4.1 基于靜態(tài)參數(shù)粒子濾波模型的微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 115
4.4.2 基于*大似然的微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 119
參考文獻(xiàn) 133
第5章 面向合成孔徑的激光相干探測 135
5.1 合成孔徑激光雷達(dá)基本原理 135
5.1.1 激光雷達(dá)的合成孔徑直觀概念 135
5.1.2 激光合成孔徑雷達(dá)回波信號(hào)模型 137
5.1.3 啁啾信號(hào)相干混頻基本原理 139
5.2 合成孔徑激光雷達(dá)成像算法 141
5.2.1 距離-多普勒成像算法 141
5.2.2 相位梯度自聚焦成像算法 148
5.3 面向合成孔徑的激光相干探測實(shí)驗(yàn) 151
5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 152
5.3.2 數(shù)據(jù)處理流程 156
5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 157
參考文獻(xiàn) 171
彩圖