激光相干探測應用理論方法

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用概述 11
1.6.1 大氣擾動激光探測 12
1.6.2 激光測距測速 14
1.6.3 微多普勒效應激光探測 16
1.6.4 合成孔徑激光高分辨率成像 20
參考文獻 22
第2章 大氣擾動的激光相干探測 25
2.1 基本原理 25
2.1.1 激光探測大氣雷達方程 25
2.1.2 大氣 CO2激光相干探測基本原理 27
2.1.3 風場擾動激光相干探測基本原理 33
2.2 大氣擾動激光相干探測實驗系統(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)設計 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實驗 54
2.3.1 大氣 CO2探測實驗 54
2.3.2 大氣風場探測實驗 60參考文獻 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 啁啾信號特性及去啁啾處理 70
3.2.1 啁啾信號及其模糊函數(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)幅激光相干探測實驗 77
3.4.1 距離的啁啾調(diào)幅激光外差相干探測實驗 77
3.4.2 距離速度的啁啾調(diào)幅激光零差相干探測實驗 83
參考文獻 88
第4章 微多普勒效應的激光相干探測 90
4.1 激光探測微多普勒效應基本原理 90
4.1.1 多普勒與微多普勒效應 90
4.1.2 目標振動探測回波光電流信號建模 91
4.1.3 目標多散射點回波光電流信號建模 95
4.1.4 激光微多普勒信號特性影響因素分析 98
4.2 激光相干探測目標微多普勒采集實驗系統(tǒng) 104
4.3 基于時頻分析的目標微動特征提取 105
4.3.1 目標微多普勒信號的時頻分析方法 106
4.3.2 基于曲線跟蹤的多分量信號時頻特征分解 109
4.3.3 基于經(jīng)驗模態(tài)分解的微動時頻特征分離提取 112
4.4 基于信號模型的微動參數(shù)估計 115
4.4.1 基于靜態(tài)參數(shù)粒子濾波模型的微動參數(shù)估計 115
4.4.2 基于*大似然的微動參數(shù)估計 119
參考文獻 133
第5章 面向合成孔徑的激光相干探測 135
5.1 合成孔徑激光雷達基本原理 135
5.1.1 激光雷達的合成孔徑直觀概念 135
5.1.2 激光合成孔徑雷達回波信號模型 137
5.1.3 啁啾信號相干混頻基本原理 139
5.2 合成孔徑激光雷達成像算法 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驗 151
5.3.1 實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 152
5.3.2 數(shù)據(jù)處理流程 156
5.3.3 實驗結(jié)果分析 157
參考文獻 171
彩圖