激光雷达散射截面测量接收系统研究

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1、代号10701学号1105322149分类号TN247密级公开题（中、英文）目激光雷达散射截面测量接收系统研究StudyontheReceivingSystemoftheLaserRadarCrossSectionMeasurement作者姓名刘虎指导教师姓名、职务曾晓东教授学科门类工学学科、专业光学工程提交论文日期二○一四年三月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢

2、中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，

3、可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本人签名：日期:导师签名：日期:万方数据万方数据摘要摘要本文主要研究激光雷达散射截面测量接收系统的设计。为了更精确地获得激光雷达散射截面的测量数据，系统采用空间滤波、电子滤波和同步累积相结合的方法以提高系统的信噪比，排除背景和噪声的干扰。光学系统采用大孔径成像系统，使用干涉滤波片进行空间滤波，并采用激光指示器和瞄准望远镜两种瞄准指示系统以满足不同天气条件下的测量需要。在实验

4、室内使用靶板法对系统光轴的平行性进行了调节，调节误差满足外场测量时的瞄准误差要求。在估算回波功率和光电探测器光敏面大小的基础上，选用具有较大光敏面、低噪声的硅PIN光电二极管作为系统光电探测器。对光电探测器的负载电阻进行了优化计算。系统采用低噪声前置放大电路和双二次带通滤波器。为了实时监测和标定有源滤波器的中心频率和增益，本文制作了中心频率为977Hz的双二次带通滤波器和输出频率为976.6Hz的标准信号产生电路，尝试使用标准信号对所制作的双二次带通滤波器的电压放大倍数进行了标定。实验结果表明，采用这种方法对双二次带通滤波放大电路进

5、行标定是可行的。本文还分析了激光雷达散射截面在外场测量中误差的主要来源，讨论了本系统中使用的减小误差的方法，为获得精确的激光雷达散射截面测量结果奠定了基础。关键词：激光雷达散射截面光轴平行性有源滤波器测量误差万方数据万方数据AbstractAbstractItisstudiedhowtodesignareceivingsystemofLaserradarcrosssection(LRCS)measurementinthispaper.Spatialfiltering,electronicfilteringandsynchronous

6、accumulationareutilizedtoimprovetheSNRofreceivingsystemandtoexcludetheinterferenceofbackgroundandnoise.Alargeaperturesystemwiththenarrowband-passfilterisused.Alaser-targetindicatorandasniperscopeareadoptedtopointthetargetfordifferentclimateconditions.Theopticalaxesofth

7、esystemarecollimatedinthelaboratory,andthecollimationerrormustmeettherequirementsofthefieldtrials.Basedontheestimationoftheecholaserpowerandthesizeofphotodetector,alargephotosensitiveareaPINphotodiodehasbeenchosen.TheloadrisistorofthePINphotodiodeisdesignedtoobtainthes

8、ignal-to-noiserationashighaspossible.Tooptimizetheperformanceofthereceivingsystem,alow-noisepreamplifierandabiquadrat