弱光信号周期误差对取样累积的影响分析.pdf

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1、第44卷第9期激光与红外Vo1．44，No．92014年9月LASER&INFRAREDSeptember，2014文章编号：1001—5078(2014)09-0982-05·激光应用技术·弱光信号周期误差对取样累积的影响分析胡伟，李宏斌，豆贤安，孙晓泉(脉冲功率激光技术国家重点实验室电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：在无同步信号参考的情况下，分析了弱光信号接收周期与发射周期存在误差时采用取样累积对信号检测输出信噪比的影响，通过计算发现随着累积次数的增加，输出信号的信噪比先增大然后减小，信号再次被噪声所淹没。针对以上问题，通过

2、脉间累积与脉内累积的复合累积方法及改变输出信噪比的计算方法，纠正了由于周期误差存在对取样累积的影响，利用实验数据计算表明，该方法使得输出信噪比与累积次数近似地呈线性增大关系。关键词：弱光信号；取样累积；信噪比；复合累积；周期误差中图分类号：TN911．6文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—5078．2014．09．005EffectanalysisoftheweaklightperiodicerroronthesamplingaccumulationHUWei，LIHong—bin，DOUXian-an，SUN

3、Xiao—quan(StateKeyLaboratoryofPulsedPowerLaserTechnology，ElectronicEngineeringInstitute，Hefei230037，China)Abstract：TheeffectoftheeITorbetweentheweaklightsignalemissionandreceiveperiodonthesamplingaccumula—tionoutputSNR(signaltonoiseratio)isanalyzedundertheconditionofnosy

4、nchronizingsigna1．Bythecalculation，theoutputSNRincreasesatfirstandthendecreaseswiththeincreaseofaccumulationnumber，andthesignalisCOV—eredbythenoiseatlast．Tosolvethisproblem，acomplexaccumulationmethodcontainedthesinglepulseaccumula—tioncombinedwiththemultiplepulseaccumula

5、tionisused．Theeffectoftheperiodicerroronthesamplingaccumu—lationiscorrected．TheexperimentalresultsshowthattheoutputSNRisapproximatelyincreasedwiththeaccumula—tionnumberlinearly．Keywords：weaklightsignal；samplingaccumulation；SNR；complexaccumulation；periodicerror1引言积。而当接收端相

6、对于发射端运动时产生的多普勒半导体激光器由于高重频、低功耗、体积小、重量效应，以及激光器工作时激光脉冲重复频率存在轻等优点已广泛运用于激光测距和雷达系统中，偏差，此时如果盲目的依靠信号周期与采样频率进但是其低发射功率又使得它的回波弱信号的检测成行采样累加，不同周期的采样点就会非同相位叠加，为一个难题。取样积分检测技术对该难题的解决具通过一定次数的累积，得到的信号会被“拉平”，从有独特的优势J，它可以对淹没在噪声中的周期信而又隐藏到噪声里面。所以在无参考信号的情况号某相位点进行等周期时间间隔的多次采样后进行下，如何利用取样累积技术检测到弱

7、光信号，是信号累积，以达到抑制噪声，提取信号的目的，所以利用该检测领域面临的一个新问题。技术可以提高回波探测信噪比，增加探测距离。针对上述问题，本文首先从理论上利用实验弱光信号取样累积检测技术的实现主要决定于数据计算了在无参考信号下，周期误差对取样累同步参考信号的设定，而在一些实际情况中，信号的发射源与接收端不在同一设备上。，接收端无法基金项目：重点实验室基金项目(No．13J1003)资助。作者简介：胡伟(1986一)，男，博士研究生，主要从事光电技术产生与发射端同步的参考信号，此时也可根据信号方面的研究。E—mail：double8

8、844@163．con收稿日期：2014-01-07周期与采样频率确定周期内的采样点数后进行累激光与红外No．92014胡伟等弱光信号周期误差对取样累积的影响分析983积输出信噪比的影响，然后通过信噪比计算