一种激光目标探测系统的模型仿真

为对激光探测系统的科学设计和性能评估提供有效指导,针对一种激光目标探测系统进行仿真建模,分析并建立了激光回波功率和光电转换模型,利用所建立的模型对探测系统进行仿真,经样机试验数据验证所建模型有效可行。通过对特定典型目标的仿真可以推断该激光探测系统能实现对目标的准确识别,并可以通过回波波形的差异区分具有不同外形的目标。     

三维激光成像探测系统建模与仿真

 激光成像探测系统仿真是评估现有激光成像系统的性能及开发新型激光成像探测技术的有效手段。研究激光脉冲回波信号特性并建立数学模型是应用回波信号检测技术处理回波,进行激光成像系统仿真的关键。为此以激光发射脉冲模型为基础对激光脉冲回波信号的建模过程和基于单位冲激响应的目标散射特性建模方法作了详尽的推导和描述,并建立检测算法模型,最后依据目标成像模板采用单元回波探测线阵化方式进行了推帚式三维激光成像仿真。结果表明,该仿真系统可实现不同探测条件下线阵推帚式激光成像的有效仿真。     

金属目标表面的反射激光偏振特性

 针对目前激光近程探测时仅利用漫反射回波强度信息抗干扰能力差的问题,提出基于激光偏振特性的目标探测方法,对金属目标表面的激光偏振特性进行了分析,给出了偏振反射的模型,并对典型金属目标的表面偏振反射特性进行了仿真.通过对反射光Stokes矢量的分析表明,线偏振光或圆偏振光经过金属表面反射后变为椭圆偏振光,其椭圆度和方位角随金属材质的不同而呈现不同的变化规律,将反射的偏振特性作为区分不同材料目标的依据,可提高探测系统的抗干扰性能.     

海面浮油探测荧光激光雷达系统仿真

建立了海面浮油探测荧光激光雷达的系统模型,根据浮油探测的特点,给出了荧光激光雷达回波信号方程.以此方程为基础,结合石油的消光系数及荧光光谱转换效率数据,对模型的回波信号强度进行仿真,得到了该模型探测不同类型石油时的荧光回波光子数.为进一步计算该模型的信噪比,分析了海洋浮油探测背景噪声的特点,得到海水黄色物质产生的背景噪声.通过信噪比公式计算了荧光激光雷达模型的信噪比,计算结果表明,该系统模型能够满足机载海面浮油探测要求.      

线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

基于导航信号的空间目标无源探测系统性能研究

研究了一种基于导航卫星的无源探测系统,系统以现有的美国全球卫星导航系统(GPS卫星)作为辐射源,主要利用天基接收机接收来自空间目标的回波信号和直达波信号,对空间飞行器进行探测和定位,实现早期预警和监视。本文主要分析了基于天基接收系统的空间配置和探测性能,并给出相应的建议。     

星载空间目标可见光探测系统探测能力研究

衡量星载空间目标可见光探测系统的探测能力的主要技术指标是信噪比。探测系统的信噪比与探测器噪声特性、空间目标光度特性、天空背景特性、目标距离等因素有关。从信噪比的角度出发,根据光度学和辐射度学的基本原理以及CMOS图像探测器的噪声特性,建立了CMOS可见光探测系统的信噪比数学模型,然后根据Johnson法则,得出系统探测距离与系统探测信噪比之间的关系。最后利用MATLAB在可见光500~600 nm谱段对数学模型进行仿真计算,用绘图显示了系统探测能力与系统信噪比、积分时间之间的关系,并在给定参数和条件下算出系统的极限探测距离。推导出的数学模型和计算结果可以为星载空间目标可见光探测系统探测能力的分析和估计提供理论计算方法。     

被动式球形电极地面静电探测系统模型

研究探测电极和大地介质对目标静电场的影响.将空中静电目标、探测电极和大地作为一个整体系统,利用镜像法建立了空中静电目标的被动式球形电极地面探测系统模型.理论分析及仿真计算得出探测电极低架设有益于提高电极输出信号的结论.由于探测系统模型是迭代的运算式,为便于实际应用,推导出探测系统的简化模型,为后续的对空中静电目标进行定位奠定了基础.经计算分析,简化的系统模型和原探测系统模型非常吻合.     

基于电场探测与无线组网的带电飞行目标探测系统设计

随着导航、电子技术、隐身涂层等科学领域的发展,武器装备的电子化、隐身性能不断提高,传统探测手段如雷达探测,有一定的局限性,需要研究和发展新的探测系统,对飞行目标进行有效探测.设计了基于电场探测与无线组网的带电飞行目标探测系统,系统通过无线组网的探测节点对带电飞行目标进行全天候监测,并通过组网定位算法对目标进行定位,探测信息为指控中心的作战决策提供支撑,可以及时下达指令给作战系统对目标进行打击拦截.通过理论与试验结果分析证明了探测系统的可行性,并且系统弥补了传统雷达探测手段对于隐身目标探测的不足,对于提升防空领域的信息化水平,保障我方的信息优势有着重要意义.     

超导纳米线单光子探测器暗记数的来源与抑制

超导纳米线单光子探测器作为未来深空激光通信系统的核心设备之一,其暗记数率对通信误码率有十分重要的影响。本文论述了超导纳米线单光子探测器暗记数的来源于抑制方法,通过低温制冷与片上滤光技术、优化纳米线结构与选取合适偏置电流的方式分别降低背景与本征暗记数;对现有探测系统进行测试,得到了最优工作状态下的偏置电流为20.5μA,其探测效率为54%,暗记数率为195Hz。     

基于单光子激光雷达远距离海上测距的实现

单光子激光雷达具有探测灵敏度高、响应速度快、测量精度高等优势,但在实际工作中易受到背景噪声等问题干扰。针对海面远距离平程目标测量,提出基于高速数字信号全通道实时处理(digital signal process,DSP)研究,通过分析海面上空大气溶胶对激光测量的影响,分析不同的海面能见度对测量系统造成影响的差别,对比相同海域条件下常规测距与单光子测距威力的差别,同时开展适应海面环境的单光子回波通道的数字处理算法研究。在良好天气条件下,对海岸线静止目标53 km大山(发射光学衰减10 dB)探测概率高于95%,对海上38 km运动渔船等小目标进行实时跟踪测量,获得到目标距离信息,且该系统工作稳定可靠。     

基于ISAIL的空间小目标成像系统设计与仿真

为了实现对空间小目标的毫米级成像,设计了基于转台模型的逆合成孔径成像激光雷达系统,实现了距离向和方位向的数据融合并完成了模拟目标的2维图像重建.系统采用窄线宽光纤激光器、大带宽电光调制器完成了对激光脉冲的线性调频,并利用外差干涉的原理提高了回波信号的信噪比.结合空间小目标的运动特性,推演了含有旋转分量的激光雷达回波信号方程.在R-D算法中代入旋转分量完成图像重建的校正,实现了对模拟空间小目标的2维图像重建.实验用毫米级铝条模拟空间小目标,用步进电机使转台匀速旋转,模拟目标旋转过程.实验结果显示:当目标固定时通过回波能量即可获得1维距离向图像,峰值位置与真实目标的特征位置一致; 当目标运动时通过数据压缩、R-D算法及旋转分量的校正可获得模拟小目标ISAIL的2维重建图像,验证了系统可实现对毫米级模拟小目标的图像重建.     

天基单光子激光雷达危险空间碎片探测仿真

危险空间碎片的探测与监控一直是空间碎片探测的重点与难点,现有的技术还不能实现对危险空间碎片的有效监测与定轨。针对危险空间碎片的探测,研究了一种主动式天基激光雷达探测方式。该方式采用了天基的单光子探测技术,以期实现对几百公里量级的危险空间碎片进行探测。首先简要分析了点目标激光雷达方程,建立了空间环境的背景光噪声模型,探讨了单光子激光雷达的探测概率与虚警率,对激光的回波信号与探测精度进行了理论分析与仿真,最后分析了不同目标的探测能量需求。由理论分析与仿真结果来看,对500 km处的尺寸为10 cm的目标可以实现精度为0.2 m的有效探测。     

基于回波模拟器的窄脉冲低震荡激光驱动设计

脉冲激光驱动电路的震荡会引起回波模拟的多目标、 虚景和半导体激光器损坏等问题。 针对这类问题, 从 RLC放电回路理论出发, 推导电流方程, 运用极值原理, 提出量化抑制震荡的方法。 根据实际某火控性能要 求, 运用所推公式确立了关键参数。 最后利用 MPSL01 型雪崩三极管作为高速开关器件设计电路, 获得了峰值电 流1 A, 脉宽23.2 ns 的窄脉冲电流, 且反向电流几乎为零。 采用 C86119E 型1 064 nm 半导体脉冲激光器作为光 源, 构成回波模拟器发射系统。 利用该单兵火控进行实际检测的结果表明, 驱动器性能稳定, 满足设计要求。     

一种基于YUV色彩空间的阴影检测方法

针对计算机视觉处理系统中,阴影会严重影响到对目标的跟踪、识别和图像场景的理解的问题,提出了一种基于YUV色彩空间的阴影检测方法并给出了与不同色彩空间的实验对比结果.该算法将分割出的运动目标与背景在亮度和色度进行对比,从而区分出运动目标和运动阴影.实验证明,与其他的阴影检测的算法相比,该方法具有更高的准确性和更快的检测速度.     

基于小波变换的多径回波的检测

本文提出一种基于小波变换的多径回波检测的新方法。该方法通过对回波信号的局部奇异性的检测和处理，确定回波数目和定位各个回波到达时刻，计算机模拟的结果证实了本文所提方法的有效性。     

Double-Talk Detection Algorithm Based on the l_2 Norm

0　IntroductionInmultimediacommunicationsystems,thecomplexcouplingbetweenaloudspeakerandamicrophonecanproduceechowhichwillseriouslycutdownthecommunicationquality .Soitiscrucialtocanceltheechowithsomeeffectivemethods.Acousticechocancellers(AEC)areusuallyusedtoeliminatelongdelayechointerferences.Typicalapplicationsareinlongdistancetelephonecircuitsorinterminalswherelongprocessingdelayexists.Fig .1showsthebasicstructureofanadaptivevoiceechocanceller.Fig .1　Thebasicstructureofanadaptivevoiceec…     

激光引信目标探测与识别仿真软件的设计

针对激光引信在实际操作中的复杂性等问题,提出了一种激光引信目标探测识别的仿真软件设计. 该设计以激光近炸引信为应用背景,设计了以周视六象限为发射系统的激光导弹模型. 通过发射激光光束实现对目标的探测,根据不同目标回波反射功率的计算实现对目标的识别,并利用回波功率阈值判断导弹启动位置,完成整个引信动态模拟. 通过对激光引信仿真软件进行功能测试,结果表明模块设计合理,运行正常,测试结果满足使用要求.