調(diào)制激光雷達水下探測的仿真研究.pdf

1、機載激光雷達水下目標探測在軍事和民用上都有重要的作用，很多國家都在爭相研究這一先進的技術。為了提高水下目標的分辨率和探測靈敏度，本文仿真研究了激光雷達水下探測系統(tǒng)。在探測器接收的回波信號中，后向散射噪聲信號占絕對優(yōu)勢，幾乎把目標反射信號湮沒，使得水下目標極難分辨。抑制后向散射噪聲信號，提高目標的分辨率是本文的主要任務。
　　基于已有理論對海水信道方程的研究，后向散射信道的頻譜呈低通特性，而目標反射信道的頻譜基本不隨頻率變化，在高頻

2、處目標反射信道的頻譜幅度超過了后向散射信道的，如果將目標信號的頻譜搬移到高頻處，水下目標的分辨率將會得到提高，基于這種思想，一種用微波信號對激光脈沖進行調(diào)制并對回波信號進行頻域濾波的方法被提出來。本文應用這種方法研究了頻率調(diào)制和幅度調(diào)制等方法，幅度調(diào)制取得了較好的結果，對其重要的系統(tǒng)參數(shù)進行了設計，給出了以信噪比和目標反射信號與后向散射信號的峰值比為評價標準的系統(tǒng)參數(shù)的最優(yōu)取值：微波信號頻率1.5-3.5GHz，濾波器帶寬200-400

3、MHz等。
　　本文還研究了FP調(diào)制、鏡像翻轉(zhuǎn)FP調(diào)制、雙余弦疊加幅度調(diào)制等方法，其中雙余弦疊加調(diào)幅取得了最佳的效果，目標反射信號與后向散射噪聲信號功率的峰值比接近1，與未經(jīng)頻域濾波法處理的回波信號相比，后向散射信號的峰值功率衰減了約23倍，而目標反射信號的峰值功率衰減了僅3倍，可見這種方法對于抑制后向散射噪聲信號有著顯著的效果。
　　與傳統(tǒng)的激光雷達水下探測系統(tǒng)相比，可以得出調(diào)制技術加頻域濾波的方法是提高水下目標分辨率的有