载波调制脉冲激光雷达对潜探测研究

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当光穿过介质时会被衰减和散射,尤其是海水的后向散射尤为严重。这种光学散射会严重降低探测目标的分辨率,这是利用光学技术在海洋和大气中进行目标探测所存在的最主要的缺点。我们采用了一种激光雷达和微波雷达的混合探测系统,它包含了微波雷达的探测和信号处理技术,并将其与激光雷达的光传输特性相结合,很大程度上改进了现有激光雷达系统。我们研究的混合探测方法在激光的调制发射和接收的设计实现中存在诸多难点。经历了许多散射活动的漫射光子将会造成传输信息的大量丢失。因此必须采取有效的调制方法和编码方式才能将信息充分加载在激光载波上,再采取有效的接收方案才能够充分提取信息,利用频域滤波的方法将未经散射和最低限度散射的光子从散射程度较大的光子中分辨出来,充分的体现出混合雷达探测系统的优势。本次研究从构造系统出发,分析了载波脉冲激光在多种介质中传输的特性,结合当前技术水平,建立了加有调制编码的信号传输模型。在发射部分完善了内调制和外调制两种调制方法,加入了对探测信号的信息编码,并对新型调制器的采用和晶体调制驱动电路的设计进行了论述。在接收部分给出了接收这种高能调制激光脉冲的光学接收的实现方案,并通过研究论证得出了接收滤波器带宽选取的分析。
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