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基于目标波形模型的多脉冲激光雷达目标信号模拟
被引量:
10
1
作者
孙俊灵
马鹏阁
+2 位作者
孙光民
金秋春
羊毅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第7期278-284,共7页
多脉冲激光雷达发射数个至数百个高重频激光照射目标,利用多脉冲回波累加实现信号积累。多脉冲激光目标检测性能的验证需要基于目标回波波形模型的动态目标信号模拟。脉冲激光目标回波波形可以由激光发射、信道传播、目标反射等环节之...
多脉冲激光雷达发射数个至数百个高重频激光照射目标,利用多脉冲回波累加实现信号积累。多脉冲激光目标检测性能的验证需要基于目标回波波形模型的动态目标信号模拟。脉冲激光目标回波波形可以由激光发射、信道传播、目标反射等环节之间的卷积传递关系加以建模。文中首先通过建立各环节的数学描述得到了回波波形的连续卷积模型。接着,针对积分解析模型不利于工程实现的问题,基于发射脉冲距离分辨单元提出了离散算法实现特定外形目标激光回波波形序列的直接计算。结合远程飞机目标的回波信号仿真,指出了回波波形与目标特性的内在联系,并通过实验进行了可信性验证。最后,应用文中模型及方法给出了多脉冲激光雷达动态目标模拟器的研制实现,为开展多脉冲激光目标检测研究提供必要的验证测试条件。
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关键词
多
脉冲
激光
目标
检测
目标
回波
波形
线性卷积
动态
目标
信号模拟
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职称材料
低信噪比下机载多脉冲激光雷达姿态不敏感性特征提取研究(英文)
被引量:
5
2
作者
孙俊灵
马鹏阁
+1 位作者
孙光民
羊毅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期222-230,共9页
针对纳秒量级脉宽机载多脉冲激光照射目标的回波波形,提出几何分割比这一目标姿态不敏感特征,给出了特征提取算法,可用于与激光目标运动状态结合开展目标检测与跟踪。首先,基于激光目标波形数学模型分析目标波形与目标特征的关系,指出...
针对纳秒量级脉宽机载多脉冲激光照射目标的回波波形,提出几何分割比这一目标姿态不敏感特征,给出了特征提取算法,可用于与激光目标运动状态结合开展目标检测与跟踪。首先,基于激光目标波形数学模型分析目标波形与目标特征的关系,指出激光目标的几何分割比特征具备姿态不敏感特性。接着,结合目标特征提取对目标波形和噪声不失真分离的要求,提出在小波域利用对称小波基进行改进Donoho阈值降噪处理,在时域利用小波重构信号阈值获取目标波形序列,再由一阶二阶差分计算检测目标波形峰值点,进而提取激光目标散射中心及几何分割比等特征。最后,通过仿真实验验证算法在低信噪比下提取激光目标特征信息的有效性。在与机载多脉冲激光目标模拟器联试实验中,利用文中算法提取激光目标特征结合目标的运动状态信息,开展多帧相关匹配检测,多脉冲激光目标检测的可靠性明显提高。
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关键词
脉冲激光雷达目标回波波形
姿态不敏感
小波变换
特征提取
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职称材料
激光回波波形分析小目标检测成像方法
被引量:
12
3
作者
赵楠翔
胡以华
+1 位作者
雷武虎
贺敏
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期748-752,共5页
通过信息处理提高激光成像对目标信息的感知和获取能力是该领域重要的研究方向。现有激光成像系统的分辨率上限取决于目标处成像光斑的大小,在仅利用回波时延和强度信息的前提下,光斑内小目标回波信号被背景目标信号所掩盖,难以有效实...
通过信息处理提高激光成像对目标信息的感知和获取能力是该领域重要的研究方向。现有激光成像系统的分辨率上限取决于目标处成像光斑的大小,在仅利用回波时延和强度信息的前提下,光斑内小目标回波信号被背景目标信号所掩盖,难以有效实现对小目标的信息提取与检测成像。通过建立激光成像回波信号模型,构建了激光回波分解和子目标信号提取算法,可以有效恢复出激光回波信号中被掩盖的小目标回波信息,从而实现对光斑内小目标检测成像,提高激光成像的信息获取能力。对真实数据的实例分析验证了该方法的有效性。
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关键词
小
目标
检测
脉冲
回波
波形
分析
激光
成像
数据处理
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职称材料
具有多重PRF的雷达回波脉冲视频仿真电路的实现
4
作者
刘烽
初昀辉
许家栋
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期165-167,171,共4页
在目标回波仿真原理的基础上 ,给出了一种新颖的脉冲多普勒雷达目标回波视频脉冲仿真电路。通过计数分频和计数延时技术 ,该电路获得了大范围可变的脉冲重复频率和高精度的脉冲时延 ,能对距离不断变化的动目标进行实时模拟。给出了电路...
在目标回波仿真原理的基础上 ,给出了一种新颖的脉冲多普勒雷达目标回波视频脉冲仿真电路。通过计数分频和计数延时技术 ,该电路获得了大范围可变的脉冲重复频率和高精度的脉冲时延 ,能对距离不断变化的动目标进行实时模拟。给出了电路的结构框图 。
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关键词
多重PRF
雷达
回波
脉冲
视频仿真电路
脉冲
多普勒
雷达
目标
回波
仿真
脉冲
重复频率
波形
设计
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职称材料
机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器的研究
被引量:
14
5
作者
马鹏阁
齐林
+1 位作者
羊毅
金秋春
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期271-276,共6页
研究多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。结合信号能量与波形关系指出由激光雷达方程建立回波信号波形模型是不充分的。对空中目标回波脉冲展宽进行建模及数值仿真,得到不同倾角、目标距离...
研究多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。结合信号能量与波形关系指出由激光雷达方程建立回波信号波形模型是不充分的。对空中目标回波脉冲展宽进行建模及数值仿真,得到不同倾角、目标距离及目标尺寸下的波形展宽时间数据。根据展宽前后能量保持不变的性质,利用高斯脉冲函数特征参数求解建立回波波形数学模型。基于目标距离误差及目标回波噪声统计特性建立回波仿真模型,提出了依信噪比发生回波观测信号的方法。对比两种模拟器的信噪比误差、最小模拟信噪比、连续工作时间等性能指标,总结了新型模拟器的优势。
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关键词
激光
技术
激光雷达
模拟器
回波
脉冲
展宽
回波
波形
仿真模型
原文传递
全尺寸目标激光脉冲后向散射回波功率测定和建模
被引量:
12
6
作者
王明军
吴振森
+2 位作者
李应乐
邓蓉
张小安
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第11期1557-1561,共5页
运用粗糙面散射、激光脉冲散射理论,结合复杂目标粗糙表面相关建模参数,建立用于计算全尺寸复杂目标激光脉冲后向散射功率的理论模型.实验测量一种空中缩比目标模型后向散射激光脉冲回波功率,获取该缩比目标激光脉冲后向散射功率随接受...
运用粗糙面散射、激光脉冲散射理论,结合复杂目标粗糙表面相关建模参数,建立用于计算全尺寸复杂目标激光脉冲后向散射功率的理论模型.实验测量一种空中缩比目标模型后向散射激光脉冲回波功率,获取该缩比目标激光脉冲后向散射功率随接受天顶角的变化曲线.比较理论建模与实验测量数据,分析实验误差,证明了该理论模型的正确性.将建立的理论模型进一步应用于计算非合作空间全尺寸目标的激光脉冲回波功率.计算结果能够预估空间目标的激光散射特征,解决一些关于空间目标激光脉冲光学特征工程的应用问题.
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关键词
激光
技术
目标
与环境光学特征
激光
脉冲
散射
激光雷达
回波
特性
原文传递
脉冲激光探测多平面目标回波特性
被引量:
4
7
作者
王佳立
徐孝彬
+2 位作者
吴家林
谭治英
骆敏舟
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期81-92,共12页
针对激光雷达多目标探测回波特性问题,基于传统单点激光回波理论,考虑激光照射区域和目标倾斜角度因素,推导出多目标激光雷达回波方程。数值仿真结果表明:多个目标回波峰值电压随着目标照射区域减小和目标倾斜角度增大而逐渐减小。搭建...
针对激光雷达多目标探测回波特性问题,基于传统单点激光回波理论,考虑激光照射区域和目标倾斜角度因素,推导出多目标激光雷达回波方程。数值仿真结果表明:多个目标回波峰值电压随着目标照射区域减小和目标倾斜角度增大而逐渐减小。搭建了多目标回波探测实验平台,采集了不同激光照射区域和目标倾斜角度下的回波波形,对比了峰值电压理论计算结果与实测结果。结果表明:理论波形与实验波形一致,峰值相对误差控制在6.7%以内,验证了理论模型和所推导公式的有效,所得结论可以为脉冲激光雷达全波形分解和反演提供理论参考性。
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关键词
测量
激光雷达
全
波形
多
目标
回波
特性
原文传递
雷达技术
8
《现代军事》
2000年第8期61-62,共2页
连续波雷达(continuous-wave radar)发射连续、等幅电磁波探测活动目标的雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达能对目标测速,但不能测距。多频连续波雷达能测距,并能分辨固定目标与...
连续波雷达(continuous-wave radar)发射连续、等幅电磁波探测活动目标的雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达能对目标测速,但不能测距。多频连续波雷达能测距,并能分辨固定目标与活动目标。
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关键词
多频连续波
雷达
调频连续波
雷达
相控阵
雷达
回波
信号
活动
目标
脉冲
多普勒
雷达
目标
指示
激光雷达
频率捷变
雷达
固定
目标
原文传递
题名
基于目标波形模型的多脉冲激光雷达目标信号模拟
被引量:
10
1
作者
孙俊灵
马鹏阁
孙光民
金秋春
羊毅
机构
北京工业大学电控学院
郑州航空工业管理学院电子通信工程学院
中航工业集团公司洛阳电光设备研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第7期278-284,共7页
基金
国家自然科学基金重点项目(61331021)
航空科学基金重点项目(2014ZC13004)
河南省高校青年骨干教师资助计划(GGJS-140)
文摘
多脉冲激光雷达发射数个至数百个高重频激光照射目标,利用多脉冲回波累加实现信号积累。多脉冲激光目标检测性能的验证需要基于目标回波波形模型的动态目标信号模拟。脉冲激光目标回波波形可以由激光发射、信道传播、目标反射等环节之间的卷积传递关系加以建模。文中首先通过建立各环节的数学描述得到了回波波形的连续卷积模型。接着,针对积分解析模型不利于工程实现的问题,基于发射脉冲距离分辨单元提出了离散算法实现特定外形目标激光回波波形序列的直接计算。结合远程飞机目标的回波信号仿真,指出了回波波形与目标特性的内在联系,并通过实验进行了可信性验证。最后,应用文中模型及方法给出了多脉冲激光雷达动态目标模拟器的研制实现,为开展多脉冲激光目标检测研究提供必要的验证测试条件。
关键词
多
脉冲
激光
目标
检测
目标
回波
波形
线性卷积
动态
目标
信号模拟
Keywords
multi-pulse laser radar target detection
target echo waveform
linear convolution
dynamic target simulation
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
下载PDF
职称材料
题名
低信噪比下机载多脉冲激光雷达姿态不敏感性特征提取研究(英文)
被引量:
5
2
作者
孙俊灵
马鹏阁
孙光民
羊毅
机构
北京工业大学信息学部
郑州航空工业管理学院电子通信工程学院
中航工业集团公司洛阳电光设备研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期222-230,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(61331021)
航空科学基金重点项目(2014ZC13004)
+1 种基金
河南省高校青年骨干教师资助计划(2013GGJS-140)
河南省高校科技创新团队支持计划(17IRTSTHN014)
文摘
针对纳秒量级脉宽机载多脉冲激光照射目标的回波波形,提出几何分割比这一目标姿态不敏感特征,给出了特征提取算法,可用于与激光目标运动状态结合开展目标检测与跟踪。首先,基于激光目标波形数学模型分析目标波形与目标特征的关系,指出激光目标的几何分割比特征具备姿态不敏感特性。接着,结合目标特征提取对目标波形和噪声不失真分离的要求,提出在小波域利用对称小波基进行改进Donoho阈值降噪处理,在时域利用小波重构信号阈值获取目标波形序列,再由一阶二阶差分计算检测目标波形峰值点,进而提取激光目标散射中心及几何分割比等特征。最后,通过仿真实验验证算法在低信噪比下提取激光目标特征信息的有效性。在与机载多脉冲激光目标模拟器联试实验中,利用文中算法提取激光目标特征结合目标的运动状态信息,开展多帧相关匹配检测,多脉冲激光目标检测的可靠性明显提高。
关键词
脉冲激光雷达目标回波波形
姿态不敏感
小波变换
特征提取
Keywords
pulsed laser radar target echo waveform
attitude insensitivity
wavelet transform
feature extraction
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
下载PDF
职称材料
题名
激光回波波形分析小目标检测成像方法
被引量:
12
3
作者
赵楠翔
胡以华
雷武虎
贺敏
机构
脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院)
安徽省电子制约技术重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期748-752,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60672154)
文摘
通过信息处理提高激光成像对目标信息的感知和获取能力是该领域重要的研究方向。现有激光成像系统的分辨率上限取决于目标处成像光斑的大小,在仅利用回波时延和强度信息的前提下,光斑内小目标回波信号被背景目标信号所掩盖,难以有效实现对小目标的信息提取与检测成像。通过建立激光成像回波信号模型,构建了激光回波分解和子目标信号提取算法,可以有效恢复出激光回波信号中被掩盖的小目标回波信息,从而实现对光斑内小目标检测成像,提高激光成像的信息获取能力。对真实数据的实例分析验证了该方法的有效性。
关键词
小
目标
检测
脉冲
回波
波形
分析
激光
成像
数据处理
Keywords
Small target detection
Laser echo waveform analysis
Laser imaging
Data processing
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
具有多重PRF的雷达回波脉冲视频仿真电路的实现
4
作者
刘烽
初昀辉
许家栋
机构
西北工业大学电子工程系
出处
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期165-167,171,共4页
文摘
在目标回波仿真原理的基础上 ,给出了一种新颖的脉冲多普勒雷达目标回波视频脉冲仿真电路。通过计数分频和计数延时技术 ,该电路获得了大范围可变的脉冲重复频率和高精度的脉冲时延 ,能对距离不断变化的动目标进行实时模拟。给出了电路的结构框图 。
关键词
多重PRF
雷达
回波
脉冲
视频仿真电路
脉冲
多普勒
雷达
目标
回波
仿真
脉冲
重复频率
波形
设计
Keywords
PD radar simulation
Target echo simulation
Pulse repetition frequency (PRF)
Waveform design
分类号
TN958.2 [电子电信—信号与信息处理]
下载PDF
职称材料
题名
机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器的研究
被引量:
14
5
作者
马鹏阁
齐林
羊毅
金秋春
机构
郑州大学激光与光电信息技术河南省重点实验室
光电控制技术重点实验室
郑州航空工业管理学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期271-276,共6页
基金
国家自然科学基金(61071211
70971120)
+1 种基金
光电控制技术国防科技重点实验室和航空科学基金联合资助项目(20085155008
20105155003)资助课题
文摘
研究多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。结合信号能量与波形关系指出由激光雷达方程建立回波信号波形模型是不充分的。对空中目标回波脉冲展宽进行建模及数值仿真,得到不同倾角、目标距离及目标尺寸下的波形展宽时间数据。根据展宽前后能量保持不变的性质,利用高斯脉冲函数特征参数求解建立回波波形数学模型。基于目标距离误差及目标回波噪声统计特性建立回波仿真模型,提出了依信噪比发生回波观测信号的方法。对比两种模拟器的信噪比误差、最小模拟信噪比、连续工作时间等性能指标,总结了新型模拟器的优势。
关键词
激光
技术
激光雷达
模拟器
回波
脉冲
展宽
回波
波形
仿真模型
Keywords
laser technique
laser radar
simulator
echo pulse broadening
echo waveform model
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
原文传递
题名
全尺寸目标激光脉冲后向散射回波功率测定和建模
被引量:
12
6
作者
王明军
吴振森
李应乐
邓蓉
张小安
机构
西安电子科技大学理学院
咸阳师范学院物理系
目标与环境特性国防科技重点实验室
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第11期1557-1561,共5页
基金
国家973主题项目
国防科技重点实验室基金资助项目
文摘
运用粗糙面散射、激光脉冲散射理论,结合复杂目标粗糙表面相关建模参数,建立用于计算全尺寸复杂目标激光脉冲后向散射功率的理论模型.实验测量一种空中缩比目标模型后向散射激光脉冲回波功率,获取该缩比目标激光脉冲后向散射功率随接受天顶角的变化曲线.比较理论建模与实验测量数据,分析实验误差,证明了该理论模型的正确性.将建立的理论模型进一步应用于计算非合作空间全尺寸目标的激光脉冲回波功率.计算结果能够预估空间目标的激光散射特征,解决一些关于空间目标激光脉冲光学特征工程的应用问题.
关键词
激光
技术
目标
与环境光学特征
激光
脉冲
散射
激光雷达
回波
特性
Keywords
laser technique
optical features of targets and environments laser pulse scattering
laser radar
echo power signature
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
原文传递
题名
脉冲激光探测多平面目标回波特性
被引量:
4
7
作者
王佳立
徐孝彬
吴家林
谭治英
骆敏舟
机构
河海大学机电工程学院
河海大学江苏省特种机器人技术重点实验室
南京航空航天大学机电学院
常州常工电子科技股份有限公司
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期81-92,共12页
基金
国家自然科学基金(51805146)、江苏省重点研发计划项目(BE2018004-1)、中央高校基本科研业务费专项(B200202221)。
文摘
针对激光雷达多目标探测回波特性问题,基于传统单点激光回波理论,考虑激光照射区域和目标倾斜角度因素,推导出多目标激光雷达回波方程。数值仿真结果表明:多个目标回波峰值电压随着目标照射区域减小和目标倾斜角度增大而逐渐减小。搭建了多目标回波探测实验平台,采集了不同激光照射区域和目标倾斜角度下的回波波形,对比了峰值电压理论计算结果与实测结果。结果表明:理论波形与实验波形一致,峰值相对误差控制在6.7%以内,验证了理论模型和所推导公式的有效,所得结论可以为脉冲激光雷达全波形分解和反演提供理论参考性。
关键词
测量
激光雷达
全
波形
多
目标
回波
特性
Keywords
measurement
lidar
full waveform
multi targets
echo characteristics
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
雷达技术
8
出处
《现代军事》
2000年第8期61-62,共2页
文摘
连续波雷达(continuous-wave radar)发射连续、等幅电磁波探测活动目标的雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达能对目标测速,但不能测距。多频连续波雷达能测距,并能分辨固定目标与活动目标。
关键词
多频连续波
雷达
调频连续波
雷达
相控阵
雷达
回波
信号
活动
目标
脉冲
多普勒
雷达
目标
指示
激光雷达
频率捷变
雷达
固定
目标
分类号
E933.6 [军事—军事装备学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于目标波形模型的多脉冲激光雷达目标信号模拟
孙俊灵
马鹏阁
孙光民
金秋春
羊毅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016
10
下载PDF
职称材料
2
低信噪比下机载多脉冲激光雷达姿态不敏感性特征提取研究(英文)
孙俊灵
马鹏阁
孙光民
羊毅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
3
激光回波波形分析小目标检测成像方法
赵楠翔
胡以华
雷武虎
贺敏
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2009
12
下载PDF
职称材料
4
具有多重PRF的雷达回波脉冲视频仿真电路的实现
刘烽
初昀辉
许家栋
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2002
0
下载PDF
职称材料
5
机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器的研究
马鹏阁
齐林
羊毅
金秋春
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
14
原文传递
6
全尺寸目标激光脉冲后向散射回波功率测定和建模
王明军
吴振森
李应乐
邓蓉
张小安
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
12
原文传递
7
脉冲激光探测多平面目标回波特性
王佳立
徐孝彬
吴家林
谭治英
骆敏舟
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
原文传递
8
雷达技术
《现代军事》
2000
0
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