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合成孔径激光雷达中光外差探测技术研究

合成孔径激光雷达中光外差探测技术研究

作者：于香菊西安电子科技大学

学位级别：硕士

合成孔径激光雷达(SAL)作为合成孔径雷达(SAR)技术与激光雷达(Ladar)技术的结合体,能够获得比微波合成孔径雷达高得多的空间分辨率,能够进行远距离,大面积成像等诸多优点。SAL作为一个崭新的研究领域是目前国内外研究的热点。本文对合... 详细信息

合成孔径激光雷达(SAL)作为合成孔径雷达(SAR)技术与激光雷达(Ladar)技术的结合体,能够获得比微波合成孔径雷达高得多的空间分辨率,能够进行远距离,大面积成像等诸多优点。SAL作为一个崭新的研究领域是目前国内外研究的热点。本文对合成孔径激光雷达中光外差探测技术进行了研究。理论分析了一些影响光外差探测的因素,从能量利用率和允许的最大不匹配夹角两方面理论分析了两种常用的波前匹配接收方案,并通过二极管泵浦激光外差探测实验进行了验证。本文还对粗糙目标对回波外差探测的“退相干效应”进行了研究。利用均方根高度和相关长度这两个最基本而且极其重要的参数表征随机粗糙面的特性。介绍了基于蒙特卡罗法构建随机粗糙面模型的方法,并用Matlab编程模拟了在特定参数值下的一维和二维高斯随机粗糙面,并基于模拟的高斯随机粗糙表面,分析了一维和二维高斯粗糙面的表面状态对光外差探测的影响。

关键词：合成孔径激光雷达光外差探测蒙特卡罗法高斯随机粗糙面

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粗糙目标光外差探测中回波波前分布特性研究

西安航空学院学报 2016年第3期34卷 65-69页

作者：党文佳西安航空学院理学院陕西西安710077

由于粗糙目标表面凹凸不平,其轮廓上各点高度随机起伏,导致信号光回波波前产生畸变,很难与本振光完全匹配,对粗糙目标的光外差实验造成困难,设计光学系统装置,采用PhaseView DWC1000数字波前分析仪,对几种常见的典型粗糙目标回波波前进... 详细信息

由于粗糙目标表面凹凸不平,其轮廓上各点高度随机起伏,导致信号光回波波前产生畸变,很难与本振光完全匹配,对粗糙目标的光外差实验造成困难,设计光学系统装置,采用PhaseView DWC1000数字波前分析仪,对几种常见的典型粗糙目标回波波前进行测量,使用概率论与数理统计学中的Pearson定理,对每种粗糙面目标回波波前实测数据进行χ2检验与分析。研究表明:粗糙面目标信号光回波波前服从高斯分布。这一结果为设计粗糙面目标的光外差探测系统与接收系统提供定量参考,也对光源参数的选定奠定了基础。

关键词：光外差探测波前畸变 Pearson定理 X^2检验

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粗糙表面的光外差探测研究

粗糙表面的光外差探测研究

2012年西部光子学学术会议

作者：李甜田曾晓东党文佳西安电子科技大学技术物理学院

合成孔径激光雷达(SAL)作为合成孔径雷达(SAR)技术与激光雷达(Ladar)技术的结合体,能够获得更高的空间分辨率,能够进行远距离、大面积成像等诸多优点,已经成为国内外研究的一个崭新领域,现阶段国内外的合成空径激光雷达(SAL)都是采用外... 详细信息

合成孔径激光雷达(SAL)作为合成孔径雷达(SAR)技术与激光雷达(Ladar)技术的结合体,能够获得更高的空间分辨率,能够进行远距离、大面积成像等诸多优点,已经成为国内外研究的一个崭新领域,现阶段国内外的合成空径激光雷达(SAL)都是采用外差探测,外差相干探测以其巨大的优越性成为研究和应用的热点,本文主要对合成孔径激光雷达中目标表面为粗糙面时进行了外差探测技术的研究。本文首先通过对外差探测原理的分析,定义了外差反射率,用于表征目标为粗糙表面时回波信号与本振信号的"退相干"效应。运用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟二维高斯随机粗糙面,主要是由高度起伏均方根和相关长度这两个量表征粗糙面的纵向和横向的变化特性,目标表面的高度起伏引起信号光的相位分布变化。然后建立外差探测模型,分别研究了描述粗糙面的两个量对外差反射率的影响,在此基础上得到外差反射率随着高度起伏均方根和相关长度变化的大小分布情况,模拟结果对描述目标回波信号的"退相干"效应有很大的参考价值。目标表面的起伏状态是影响外差信号的一个主要因素。本文通过对反射镜、化妆镜以及粗糙的目标做外差实验,比较了三种不同目标在同样的探测条件下,在目标不同位置上采集实验点的探测方法,观察外差信号的大小。通过实验表明同一目标不同位置的外差信号不一样,目标表面状态重新塑造了回波信号的相位分布,从而对光外差信号产生很大的影响,这与模拟的结果相符合,证明了模拟的可行性。

关键词：光外差探测粗糙面蒙特卡洛退相干

来源： cnki会议评论

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几何相位的光外差探测

量子电子学报 1992年第S1期13卷 26-26页

作者：夏慧荣 SteveD.Swartz JohnL.Hall 华东师范大学物理系 Joint Institute for Laboratory Astrophysics National Institute of Standards and Technology and University of Colorado USA

众所周知,几何因子在物理学中起着重要作用。例如Minkowski借助于时空几何对狭义相对论的几何重建对爱因斯坦建立广义相对论非常有用。但量子理论一直缺乏几何途径,直到1984年才由Berry引入。Berry发现,一个绝热展演的量子系统在循环演... 详细信息

众所周知,几何因子在物理学中起着重要作用。例如Minkowski借助于时空几何对狭义相对论的几何重建对爱因斯坦建立广义相对论非常有用。但量子理论一直缺乏几何途径,直到1984年才由Berry引入。Berry发现,一个绝热展演的量子系统在循环演变中存在一个与时间无关的,仅取决于相互作用“路径”的几何相位因子。他的论证在国际物理学界引起巨大反响,从而解释了许多不同学科分支中悬而未决的问题。该因子现又被重建和一般化而适用于非绝热循环演变(例如能级跃迁)。

关键词：几何相位光外差探测相位因子依赖关系狭义相对论相互作用广义相对论悬而未决的问题带电粒子绝热循环

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粗糙目标光外差信号特性对探测阈值的影响

西安电子科技大学学报 2016年第4期43卷 57-62页

作者：党文佳曾晓东来志冯喆珺曹长庆霍燿炜西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071

传统目标回波光外差探测使用高斯分布等简单模型来描述,这常常导致判决误差.笔者提出利用多项式对实际目标测量数据进行拟合,给出较准确的概率分布曲线.通过对某装甲车表面样块多组测量数据的统计分析显示,利用多项式拟合来确定判决阈值... 详细信息

传统目标回波光外差探测使用高斯分布等简单模型来描述,这常常导致判决误差.笔者提出利用多项式对实际目标测量数据进行拟合,给出较准确的概率分布曲线.通过对某装甲车表面样块多组测量数据的统计分析显示,利用多项式拟合来确定判决阈值,比起用简单的高斯分布来确定阈值,可以获得更高的检测概率和更低的误警概率.研究表明,对实测中频信号的统计直方图进行多项式拟合,有利于精确设置探测阈值,可以使检测概率提高6.02%,误警概率降低7.7%.文中结果为粗糙面回波外差探测系统设计提供定量参考,也为探测系统性能评估仿真提供依据.

关键词：光外差探测统计特性高斯分布探测阈值检测概率误警概率

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光外差宽带频率响应的测量

红外技术 1993年第4期15卷 9-11页

作者：蔡式东邱吉衡西安电子科技大学技术物理系西安710071

本文介绍了一种利用光外差技术测量光电探测器超宽带频率响应的方法,讨论了测量系统所应满足的测试条件,给出了利用CO_2激光器组成的测量系统对HgCdTe光电二极管频率响应的测量结果,并对此测量方法的独特之处进行了分析讨论。

关键词：光外差探测频率响应光电探测器