安徽省自然科学基金(1308085QF123)
- 作品数：16 被引量：80H指数：6
- 相关作者：胡以华徐世龙赵楠翔李政郝士琦更多>>
- 相关机构：华中科技大学解放军电子工程学院电子工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学机械工程更多>>
- 本振功率对目标微动激光平衡外差探测的影响研究被引量：6
- 2015年
- 面向远距离目标微多普勒效应的探测,建立了本振光功率变化对激光平衡外差探测回波信噪比影响的数学模型,并进行了仿真分析。通过搭建的1 550 nm激光平衡外差探测实验平台测试了由于本振功率变化对于目标微多普勒特征提取效果的影响。研究结果表明,对于平衡外差探测,由于两光电探测器量子效率不可能完全匹配,考虑到散粒噪声、热噪声和本振相对强度噪声的影响,将存在一个最佳本振功率值使探测信噪比达到最大。当选取该本振功率进行探测时,获得的目标微多普勒特征可读性更强,提取误差更小。
- 郭力仁胡以华李政李政
- 关键词：探测器微多普勒效应激光雷达
- 相干激光探测中微动参数估计的克拉美-罗界被引量：1
- 2017年
- 为选择最佳参数估计方法估计目标微多普勒特征,需要研究参数估计的克拉美-罗界,来评价各估计方法的性能。以相干激光探测为背景,考虑噪声方差未知的影响,严格推导了高斯白噪声环境下微动目标回波信号各参数估计的克拉美-罗界的闭合表达式,仿真分析了目标相对于雷达的位置信息、数据处理长度以及回波信噪比与参数估计方差下界的关系。结果表明,克拉美-罗界与噪声方差无关,目标相对于雷达的方位角、俯仰角越小,数据长度和信噪比越大,参数估计的方差下界越小。对目前常用的两种微动参数估计方法方差进行了计算,并与推导克拉美-罗界进行了对比。最后,与通过近似处理方法得到的克拉美-罗界进行了对比,指出了精确推导方差下界的意义。
- 郭力仁胡以华王云鹏
- 关键词：微多普勒效应参数估计克拉美-罗界激光雷达
- 基于粒子滤波的高阶运动目标激光探测微动参数估计被引量：5
- 2018年
- 为精确估计高阶运动状态下的目标微动参数,实现目标精细识别,提出一种基于相位信息的分离估计方法。通过对解卷绕得到的真实相位进行求导,消除信号中的多项式相位信号项,实现目标运动和微动分量的分离。针对包含多维微动参数的正弦调频项,提出改进的粒子滤波静态参数估计方法,通过设计自适应方差法和变化粒子数提升了算法效率,通过设计累积残差作为观测概率密度函数,实现了对非线性模型中多维参数的同时估计。仿真和实验分析验证了算法的有效性和必要性。算法通过对相位进行处理降低了原始信号的非线性程度,减少了计算量,具有较强的抗噪性能。基于粒子滤波的微动参数估计方法减少了估计流程,避免了误差传递效应,提高了估计精度。
- 郭力仁胡以华王云鹏徐世龙
- 关键词：微多普勒效应粒子滤波参数估计
- 直升机旋翼微多普勒特性分析被引量：11
- 2013年
- 近年来,对微多普勒效应的研究为目标的精确识别提供了一种新的途径,其在对直升机探测、分类和识别领域有着重要的应用前景。采用物理光学模型计算了直升机旋翼的雷达散射截面,改进了直升机旋翼回波的微多普勒模型。并基于该模型,分别计算了不同形状以及转速的双叶片、三叶片直升机旋翼的探测回波信号,利用短时傅里叶变换时频分析方法分析了微多普勒特征。研究结果表明,不同的直升机旋翼叶片数量、长度以及转速对直升机旋翼微多普勒的曲线形状、幅度以及周期产生不同的影响,为下一步对直升机的微多普勒识别提供了参考和借鉴。
- 陈鹏郝士琦赵楠翔周建国
- 关键词：微多普勒直升机旋翼
- 激光反射层析成像中滤波反投影算法特性研究被引量：11
- 2015年
- 激光反射层析成像技术是一种新型的远距离、高精度成像手段。滤波反投影是反射层析图像重构中采用的基础性算法,而滤波器的性能对重构图像的质量有较大影响。分析四种典型滤波器的时频特性,进行激光对目标探测的仿真实验,接收激光反射回波,用多种滤波器分别对回波数据进行处理后重建图像。与原始图像相比并进行图像质量评价,以分析各种滤波器对成像的影响。研究结果表明,在有Poisson噪声干扰的情况下,接收激光反射回波图像的振荡与滤波器有关,重建滤波器的主瓣高度和旁瓣衰减对重建图像的空间分辨能力产生影响。
- 谷雨胡以华郝士琦顾有林赵楠翔王阳阳任晓东
- 关键词：滤波反投影图像重建图像质量评价
- 大气湍流对相干激光雷达CO_2探测精度影响研究被引量：4
- 2015年
- 为研究大气湍流对激光回波的光强起伏、漂移、波前畸变以及偏振退化的影响,计算了大气后向散射回波在不同探测高度下的信噪比(SNR),结合Hufnagel-Valley模型分析了球面波大气闪烁调制因子,得到了近地大气光强起伏方差;利用模式匹配数值积分方法,得到了不同高度的空间光-单模光纤(SMF)的耦合效率;从光场复振幅和探测面上光斑的爱里斑模型出发,研究了空间相位起伏对外差效率的影响;最后基于20m气体池差分吸收探测CO2浓度的实验数据,分析大气湍流对外场实验影响。结果表明,大气湍流会使系统精度降低1.21倍,20 m光程下系统精度由424.83×10-6变为514.04×10-6,性能下降严重。本文所作的分析对差分吸收相干激光雷达(DIAL)外场实验有重要参考意义。
- 董骁胡以华赵楠翔王阳阳徐世龙
- 关键词：大气光学大气湍流外差效率差分吸收
- 微多普勒效应激光平衡外差探测特性研究被引量：1
- 2015年
- 面向远距离微多普勒效应探测,建立了激光平衡外差探测输出信噪比的数学模型,并在此基础上仿真对比了平衡外差探测和一般相干探测的信噪比,分析出在合理设置探测器结构参数情况下,平衡外差探测方法在提高信噪比上有明显优势特性。经过实验验证分析,接收信号经时频分析后较一般相干探测可读性更强,减小了特征提取误差,适用于远距离微动探测。研究为目标微动的实际遥感探测提出了一种高效可行的接收方法。
- 郭力仁胡以华李政徐世龙
- 关键词：探测器微多普勒效应激光雷达
- 差分吸收相干激光雷达中偏振分集技术研究被引量：4
- 2015年
- 为减小差分吸收相干激光雷达(DIAL)中偏振衰落对回波信号功率反演精度影响,研究了偏振分集技术(PDT)在相干DIAL中的作用,构建了利用STM32控制的双光束切换DIAL实验装置。依托构建的装置,利用平衡探测,分别采用PDT和一般外差探测完成多组次实验,应用单频检测方法得到20m光程下吸收气体不同浓度下相干中频信号的振幅值,并由此求解出on光和off光回波信号功率。对回波信号功率值差分信息与由HITRAN得到的参考差分信息比较发现:应用PDT能使探测分辨率提高4倍,对应到2km距离内,可以探测到3.5×10-6ppm的CO2浓度变化,满足了气候研究所需的优于1%的精度要求,验证了PDT消除偏振衰落以及提高相干DIAL分辨精度的作用。
- 董骁胡以华赵楠翔王阳阳
- 关键词：差分吸收相干激光雷达大气CO2浓度
- 全光纤差分吸收激光雷达大气成分探测精度分析被引量：10
- 2014年
- 为了提高全光纤差分吸收激光雷达的探测精度,研究近距离探测条件下使用光环形器的差分吸收激光雷达,这对提高气体探测精度具有重要的意义。分析了差分吸收激光雷达的探测精度与激光回波能量测量的关系,发现近距离条件下的气体探测精度将会受到环形器"串音"的影响,分析了不同探测高度下串音对探测精度的影响程度。结合CO2浓度探测的实例并通过仿真计算,得到了信噪比与探测相对误差随探测高度的变化曲线。结果表明,环形器中存在的"串音"会干扰激光回波信号,对探测信噪比与精度产生严重影响。该研究对设计与完善全光纤差分吸收激光雷达系统具有重要的借鉴意义。
- 高坡胡以华赵楠翔王勇李政
- 关键词：大气光学差分吸收串音
- 不同气溶胶环境中相干激光雷达回波特性被引量：14
- 2018年
- 基于Mie散射理论,给出了利用半解析蒙特卡罗法模拟气溶胶粒子对水平线偏振激光后向散射的主要过程;基于气溶胶和云的光学特性库,选择了4种典型环境、5种典型气溶胶组分和3种湿度条件,分别计算了1.5μm和2.0μm波段处后向散射回波的退偏度、偏振度和回波光子数,得到了后向散射光的偏振特性随各组分粒径的变化规律以及各气溶胶环境的后向散射激光回波特性,并分析了不同环境下达到相同探测性能时所需的激光功率比,为远距离高精度相干激光雷达系统的设计和分析提供了参考。
- 董骁胡以华徐世龙刘豪
- 关键词：大气光学相干激光雷达气溶胶后向散射蒙特卡罗方法
