FMCW相干激光雷达的多脉冲频域相干累积研究

作     者：从海胜 孙建锋 卢智勇 贺红雨 韩荣磊 任伟杰 张龙坤 姜玉鑫 李超洋 

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室 中国科学院大学 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助（2020YFB0408032） 

主　　题：调频连续波 多脉冲频域相干累积 动态目标 弱信号探测 相干激光雷达 幅度相位起伏 

摘      要：针对相干激光雷达在低空、远距离、高动态目标探测等应用场景中存在的弱信号探测问题，基于调频连续波相干激光雷达，采用多脉冲频域相干累积方法来提高激光雷达弱回波信号的信噪比。结合调频连续波理论，分析了信号幅度起伏和相位起伏对于多脉冲频域相干累积信噪比效果的影响，实验结果表明：经过M脉冲周期的频域相干累积，微弱回波信号对数信噪比可提升10lgMdB，并且信号幅度起伏、相位起伏可导致多脉冲相干累积信噪比低于理想相干累积信噪比，对于均值分别为2.25×10;、1.65×10;，相对起伏幅度分别为0.69、0.93的幅度起伏而言，相位补偿后的回波信号在50脉冲周期内相干累积信噪比的误差因子最大为0.57%、0.3%，该多脉冲频域相干累积方法对相干激光雷达在远距离目标探测、微弱信号接收方面的应用具有重要意义。