目标识别中激光脉冲回波时域特征研究

论文摘要

现代雷达系统的不断改进和发展为目标识别提供了新的途径。激光脉冲的时域特征在理论上能够作为一个目标识别的重要参数,因此,本文将重点讨论激光脉冲时域特征用于目标识别的原理和测量方法。本文首先从光电探测的原理和性能出发,设计了合适的探测器;然后分析了在光电探测和数据处理中的误差控制方法,如距离门选通技术、波长选择技术和曲线拟合技术等;最后从实验结果的角度出发验证了激光回波脉冲展宽理论和实验预期。通过对激光脉冲时域特征的研究,确定了可以把激光脉冲的时域特征作为目标识别的一个判决参数,结合散射截面等其它特征参数作为激光雷达上目标识别的一种新手段。并分析和总结了实验中遇到的困难和现象,提出了下一步的工作设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 目标识别系统的分类与发展趋势
• 1.1.1 目标识别系统的分类
• 1.1.2 目标识别系统发展趋势
• 1.1.3 目标识别技术的应用
• 1.2 论文的研究重点
• 第二章 目标回波的时域特征分析
• 2.1 目标回波时域特征建模
• 2.1.1 目标的几何模型
• 2.1.2 目标的物理模型
• 2.2 目标回波时域特征的测量方法
• 2.3 目标回波探测电路设计
• 2.4 回波时域特征的数据处理
• 第三章 目标回波探测关键技术
• 3.1 距离门选通技术
• 3.1.1 距离门选通原理
• 3.1.2 距离门选通技术对后向散射的抑制作用的证明
• 3.1.3 距离门选通技术关键参数的选取原则
• 3.2 波长选择技术
• 3.2.1 滤光片的定义
• 3.2.2 滤光片的特性
• 3.2.3 滤光片的分类
• 3.2.4 干涉滤光片
• 3.3 数据最优化处理
• 3.3.1 线性与非线性最小二乘问题
• 3.3.2 非线性最小二乘的Gauss-Newton 法
• 第四章 目标回波时域特征理论及实验分析
• 4.1 激光脉冲回波展宽理论分析
• 4.1.1 脉冲参数
• 4.1.2 激光回波脉冲展宽理论分析
• 4.2 光学系统设计
• 4.2.1 光学系统设计概述
• 4.2.2 光学系统的相对孔径
• 4.2.3 探测器大小与瞬时视场角的关系
• 4.3 激光脉冲回波实验分析
• 4.3.1 实验设计
• 4.3.2 基准激光脉冲
• 4.3.3 实验数据处理
• 4.4 建立激光脉冲回波实验数据库
• 4.5 误差分析
• 4.5.1 脉冲宽度测量误差
• 4.5.2 数据分析误差
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献