相干回波论文-冯西安,张杨梅

相干回波论文-冯西安,张杨梅

导读:本文包含了相干回波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:任意复包络信号,相干积累,运动补偿,广义模糊函数

相干回波论文文献综述

冯西安,张杨梅[1](2018)在《任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累》一文中研究指出现代声呐、水下制导等水声探测系统常常使用窄带脉冲、调制、编码、伪随机等种类繁多的发射信号波形来满足低信噪比检测、高分辨估计、抗干扰、主动隐蔽探测的应用需求.针对这一情况,本文研究了任意信号的长时间积累问题,给出了一种任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累检测方法.通过构建任意发射信号波形的广义模糊函数,将匹配滤波器输出表示为所构造的广义模糊函数,使得任意复包络信号的脉压波形不仅能够用统一的数学模型来表述和计算,而且能够提供多脉冲回波的距离走动信息和多普勒频移信息,为多脉冲距离位置对齐和Fourier变换(FFT)积累提供了依据.对于用广义模糊函数表示的匹配滤波器输出,采用Keystone变换将复包络对齐,消除了距离走动,采用FFT补偿多普勒频移项,实现了任意复包络信号的长时间相干积累.对于水下探测中使用的连续波信号、线性调频信号以及复杂的m序列编码信号、Costas跳频编码信号波形进行了信号积累及检测的计算机仿真,验证了任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累的正确性.消声水池实验验证了该方法的有效性.(本文来源于《物理学报》期刊2018年11期)

罗甜[2](2017)在《相干多普勒测风激光雷达回波信号算法设计及验证》一文中研究指出大气风场信息是大气的一个重要参数,其在数值天气预报、气象气候学研究、环境监测和军事航空应用等领域都有着十分重要的作用。多普勒测风激光雷达具有测量精度高、时空分辨率高以及响应速度快等优点,其应用范围十分广泛,包括机场测风、风切变探测、大气湍流探测及追踪、飞机尾迹涡流探测等。尤其是风切变探测,它对提高飞行安全有重大意义。而如何有效判别和提高测风激光雷达系统反演出的大气风场信息的正确性,就是本文的研究重点。本文针对相干多普勒测风激光雷达的回波信号进行了有效分析。一是在回波信号功率谱的基础上,对比分析了两种不同的去噪方法,同时还在信号载噪比理论研究的基础上提出了新的载噪比算法,并通过对比实验验证了该算法的正确性,此外,还验证了该载噪比算法对上述两种不同的去噪方法均适用。二是在回波信号载噪比的基础上,对测风激光雷达回波信号的有效性提出了新判据,其能进一步缩小回波信号的有效区间,从而大大提高激光雷达系统反演出的风场信息的正确性。叁是针对相干多普勒测风激光雷达的工作环境,在回波信号载噪比的基础上,提出了系统自动雨刷功能,该雨刷功能能有效清除测风激光雷达系统的出光端面障碍,从而大大提高回波信号的可靠性。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26)

董骁,胡以华,徐世龙,刘豪[3](2018)在《不同气溶胶环境中相干激光雷达回波特性》一文中研究指出基于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。(本文来源于《光学学报》期刊2018年01期)

刘斌[4](2016)在《利用飞秒光子回波研究叶绿素A分子的相干动力学》一文中研究指出光子回波技术广泛的用来研究各种物质的超快动力过程。伴随着飞秒激光以及掺钛蓝宝石锁模激光器的的出现,实验上能够获得脉冲宽度数个飞秒的激光脉冲,使得利用飞秒激光器研究溶剂超快动力学过程成为了可能。飞秒光子回波技术被认为是研究溶剂动力学过程非常有用的方法。这种方法可以测量几飞秒到几纳秒时间范围内的失相时间。光子回波采用共振激发的手段得到受激样品的振动动态信息。飞秒激光脉冲的频率宽度常常比电子激发态上的振动能级间隙要宽,所以利用飞秒光子回波能够同时将多个能级激励。通过光子回波信号的频谱可以得到电子激发态上的振动模式。理论上建立了光子回波多模布朗振动(Multimode Brownian Oscillator,简称MBO)模型的相关函数。模拟了时间响应函数的随入射频率的响应,结果表明相位重构光谱谱线沿着对角线方向被挤压。非相位重构光谱谱线沿着非对角线方向被挤压,沿对角方向的均匀加宽被抑制。通过建立的5种MBO型相关函数模拟了叶绿素A分子的光子回波光谱和峰移光谱。结果表明光子回波光谱和峰移光谱的变化规律和相关函数的变化规律相同。模拟了温度、脉冲宽度、脉冲类型、脉冲啁啾对光子回波光谱的影响。结果表明光子回波强度和温度之间是线性关系;和脉冲宽度之间是指数关系;和啁啾参量之间是对称关系。实验上利用飞秒光子回波光谱技术开展了叶绿素A分子和BBO晶体(β相偏硼酸钡,β-BaB2O4)的相干动力学研究。利用662nm激光脉冲为泵浦光,800nm的脉冲作为探测光,以浓度为5.6*10-5mol/L的叶绿素A甲醇溶液和BBO晶体为研究对象开展了双色叁脉冲光子回波实验。拟合参数表明BBO晶体快速振动项比重较小,分子的慢速振动是主要的振动形式;BBO晶体的叁维光子回波光谱表明入射飞秒脉冲激发了电子到单个激发态。通过叶绿素A分子的光子回波光谱得到不同延迟时间的衰减常数。拟合结果表明在初始时刻快速振动是分子的主要运动方式,慢速振动和静态微扰较弱,这是由叶绿素A分子在溶液中的布朗运动造成的。得到了叶绿素A分子瞬态光栅信号的快速衰减时间约为100fs,慢速衰减时间约为300fs。双色叁脉冲光子回波实验结果表明MBO模型相关函数能够用于光子回波光谱分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

柯熙政,王姣[5](2015)在《大气湍流中部分相干光束角反射器的回波光强特性》一文中研究指出根据广义的Huygens-Fresnel原理和修正Von Karmon谱模型,推导出了部分相干高斯-谢尔模型(GSM)光束上行传输时的平均光强解析式;获得了GSM光束经角反射器回波后下行传输到接收端的平均光强表达式,并对其进行归一化处理;分析了GSM光束在上行-下行传输过程中平均光强的变化,且发射端和接收端在同一高度。数值分析结果表明:在大气湍流双程斜路径传输中,准直光束受湍流的影响比聚焦光束小;接收端在轴归一化光强随角反射器半径的增大先增大,最终趋于定值;在轴归一化光强随湍流外尺度增大几乎无变化,随湍流内尺度的增大而减小。(本文来源于《光学学报》期刊2015年10期)

向宁静[6](2015)在《湍流大气中部分相干激光波束传输及目标回波特性》一文中研究指出随着空间光通信和激光雷达的发展,湍流大气中的激光传输与目标散射特性在航空、目标探测、激光测距、遥感等方面有重要的应用。本文主要利用广义惠更斯-菲涅尔原理,Kolmogorov折射谱模型及相位结构函数的二次近似,研究部分相干激光波束通过湍流大气的传输及目标散射特性的二阶统计特征。主要成果如下:1、根据广义惠更斯-菲涅尔原理和部分相干光的交叉谱密度函数,推导了湍流大气中部分相干高斯-谢尔(GSM)波束的平均强度、光束展宽、桶中功率以及波束漂移表达式。数值分析了弱湍流大气中阵列孔径接收的孔径平滑因子和强度方差,部分相干高斯-谢尔脉冲(GSMP)波束的平均光谱强度,以及窄带脉冲的时间平均强度及时间展宽。2、基于广义惠更斯-菲涅耳原理和相位扰动占优假设,在单程传输理论基础上,推导湍流大气中部分相干光入射完全漫反射目标,经目标散射后在接收平面的平均强度、协方差、时延协方差、功率谱密度及散斑尺寸表达式。考虑前向湍流和后向湍流的相关条件下,推导了GSM光束通过弱湍流大气的后向散射强度离轴增强因子,研究了后向散射强度增强因子与波源相干长度、波长、目标尺寸及湍流强度变化规律,并且可以退化为平面波和球面波情况。3、考虑发射机到目标和目标到接收机双程湍流大气相互影响下,导出了部分相干高斯-谢尔光束通过任意高斯分布粗糙目标散射强度统计特性的通用表达式,在一定条件可以退化为光滑和完全漫反射。在前后传输湍流大气互不相关下,推导了在接收机处的互相干函数、平均强度以及波前相干长度表达式。数值分析了接收面的平均强度与目标表面粗糙度依赖关系,以及不同湍流强度下波前相干长度与表面粗糙度、传播距离和波源相干度变化规律。4、基于广义惠更斯-菲涅尔原理,以及相位扰动占优假设,研究了双程湍流大气中完全漫射目标散射后高斯脉冲波束的双频双点互相干函数,其结果可以退化为双点单频、单点双频的互相干函数以及单点单频自相干函数;分析脉冲波束经高斯粗糙面散射的双频复相干度因子随频差的变化,随着粗糙面均方根的增加,相干带宽逐渐减小,相应脉冲展宽变大,粗糙面的相关长度对相干带宽影响不大。5、推导了湍流大气中不同类型(完全漫射目标、光滑目标、微粗糙面)目标的反射光经湍流大气传输后被透镜会聚在探测器表面的平均强度和信噪比表达式,数值仿真了目标的性质、尺寸、湍流的强度、透镜的大小影响探测器表面的平均强度和信噪比。目标越粗糙,探测器表面的平均强度越小。透镜尺寸对漫射目标和光滑目标的信噪比影响相反,其它参数对信噪比的影响趋势一致。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-07-01)

程志远[7](2015)在《激光相干场成像回波降质影响机理及对策研究》一文中研究指出激光相干场成像技术通过发射多束激光,在目标域形成干涉条纹场,经目标反射的相干场回波信号经接收解调、相位闭合消除湍流扰动后,逆傅里叶变换重建高分辨图像,这是近十多年发展起来的一种无透镜新型高分辨计算成像理论,其有望解决大气湍流扰动难题,突破衍射极限高分辨成像,在针对远程暗弱目标高分辨成像方面具有突出的优势。该理论在国防事业和遥感高分成像领域具有重要科学意义和应用价值。目前国内外关于该技术的研究整体处于原理演示验证阶段,尚未工程化。对于相干场最常用的等间距采样成像模式,基于孔径间距相等的两组激光束提取的目标频谱分量相等原理,迭代求解各阶频谱分量重构成像,但该采样成像理论在技术应用转化过程中,由于发射孔径阵列定位误差、湍流光强闪烁效应和光束光强自身抖动、系统散斑噪声等误差因素影响,两组光束获取的目标频谱分量不再相等,并由此产生频谱迭代误差,从而降低成像质量,而该降质影响机理目前尚不清楚,也无公开文献报道。因此在实际工程应用中需对现有相干场成像理论模型加以修正,建立频谱分量不相等情形下的激光相干场成像修正模型,抑制上述像质退化因素的影响,以达到提高相干场成像质量的目的。本文主要从激光发射孔径定位误差、大气湍流光强闪烁和多光束光强抖动误差、系统噪声影响叁个视角出发,研究揭示以上像质退化因素对相干场回波信号和成像质量的降质影响机理,并基于影响机理提出对应抑制方法提升成像质量,具体如下:1)针对相干场等间距采样成像理论在工程技术应用转化过程中,不可避免的激光发射孔径间距定位误差带来频谱误差,后续迭代重建频谱时引起误差累积放大效应,并由此带来成像质量下降的问题。本文基于回波解调和频谱迭代理论,建立了相干场成像孔径定位误差对回波信号影响的理论模型,首次得到了激光发射孔径定位误差对回波频谱分量和成像质量的零影响方程;基于该像质零影响方程,提出一种抑制孔径定位误差对像质影响的线性规划方法,通过求解孔径间距最优化分布矩阵,抵消了孔径定位误差对成像质量的影响。研究表明,该方法可提升成像质量评价指标斯特列尔比近1倍,具有便捷、高效的特点,应用在工程实践中可降低激光孔径阵列定位难度和工程实施成本。该研究为相干场系统成像质量提升和发射阵列孔径定位精度设计提供了理论指导。2)针对相干场成像理论在工程应用转化过程中,湍流光强闪烁效应和多光束自身光强抖动带来的误差,后续迭代重建频谱时引起误差放大效应,并由此带来成像质量下降的问题。本文基于相位闭合频谱重构理论,建立了大气湍流光强闪烁和多光束光强扰动因子对激光回波频谱信号影响理论模型;并针对弱湍流应用场景提出了解调比近似法、光强实测修正光强扰动抑制方法。提出一种基于半米字型阵列的采样成像模型,有效消除了相位频谱重构方程中光强扰动因子的降质影响,所提方法可有效解决大气湍流光强闪烁效应和光强抖动的降质影响问题,成像斯特列尔比最大可提升约30%,并可有效降低相干场成像对光束光强时间稳定性要求和发射阵列多光束光强空间一致性的要求,从而降低了工程实现难度。该研究为光束光强扰动抑制提供了有效的技术支撑。3)为解决相干场成像系统探测器噪声相对系统总噪声的占比权重定量化估计问题,以便后续为系统信噪比提升提供理论依据。本文基于相干场成像光电子数信噪比计算理论,提出一种探测器噪声相对系统总噪声的定量化占比估算分析方法,采用理论计算分析和实验测量相结合的方法,建立了相干场成像探测器噪声定量化占比计算方程组。基于室外具体的相干场成像实验平台获取了系统探测器噪声占比权重,并验证了方法的有效性。结果表明,本文所提方法可正确有效估算探测器噪声占比权重,该方法具有便捷、高效的特点,可推广应用于实际相干成像系统探测器噪声定量化评估测量分析。4)为提高系统信噪比改善成像质量,解决相干场成像质量受回波散斑噪声影响问题,推导建立了大气下行链路回波信号噪声干扰模型,并基于同态滤波和拉格朗日基追踪稀疏理论,提出一种级联复合去噪方法,较现有单一去噪方法,该复合去噪方法既可去除与激光回波信号相关的乘性散斑噪声,又可去除与回波信号无关的背景光和探测器等加性噪声,同时提高了重构图像对比度。仿真表明该方法可提高重构图像斯特列尔比17%,图像对比度最大可提高0.21。该方法对于相干场成像去噪和成像质量改善具有借鉴意义。本文系统研究揭示了激光发射孔径定位误差、湍流光强闪烁效应和光强抖动误差、系统噪声等因素对成像质量的降质影响机理,建立了成像误差修正模型并提出了对应解决方法和对策。本文所建立的相干场成像误差修正理论模型和方法丰富了激光相干场成像理论,为相干场成像理论的进一步工程化,提供了有效的理论基础和技术支撑。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2015-05-01)

夏新源,李平,吴文焘,孟晓辉[8](2015)在《利用回波相干性的医学超声成像相位畸变校正方法》一文中研究指出为了提高相位畸变条件下的医学超声成像的横向分辨率和对比度,提出了一种利用回波信号相干性的校正方法。首先给出平均相干系数的概念,并将其作为相位误差校正的度量,然后通过最大化平均相干系数逐步校正各个通道的延时误差,最后再利用经过校正的数据计算出一组新的相干系数并对回波信号进行加权优化,从而得到最终用于成像的数据。对点散射目标及斑散射目标的仿真结果分别显示,利用所提出的方法横向分辨率提高了约0.24 mm,对比度提高了约18 dB,且要优于邻近阵元互相关方法和相干系数直接加权的处理方法。利用回波相干性的相位畸变校正方法结合了相位误差校正和加权处理的优点,可以有效地改善医学超声成像的质量。(本文来源于《声学学报》期刊2015年02期)

汪凯宇,陈浩,张志勇,黄玉清,陈忠[9](2014)在《不均匀场下获取叁维超快速J分解-自旋回波相干谱方法》一文中研究指出二维NMR在结构分析中起到了重要作用,但在复杂样品如生物提取物和蛋白质的检测中,由于谱线信号拥挤以及频谱折迭等原因,其应用受到了限制,需要进一步扩展维度。然而常规多维NMR实验时间会随采样维度增加急剧增长。另外,受内部磁化率和外加磁场不均匀性的影响,传统NMR方法难以获取高分辨谱图。结合分子间多量子相干和单扫描空间编码采样方法[1,2]本文提出在不均匀场下超快速获取高分辨J分解-(本文来源于《第十八届全国波谱学学术年会论文集》期刊2014-10-10)

靳笑晗,汪岳峰,竹孝鹏,刘继桥,刁伟峰[10](2013)在《相干多普勒测风激光雷达低信噪比区域回波信号的估计方法》一文中研究指出相干多普勒测风激光雷达通常会采用周期图最大值法(PM)提取不同距离门信号的多普勒频移(对应风速)信息。由于噪声和相干效率的影响,个别距离门信号会出现信噪比(SNR)突然降低的情况,从而导致系统的探测概率降低,影响系统整体的探测性能。为了解决个别距离门信号多普勒频移的错误估计问题,提出了一种新的非线性自适应多普勒频移估计方法。该方法利用风速的连续性,标定错误距离门,并自适应地利用强信噪比区域的多普勒频移统计数据来弥补信噪比变差而出现的估计错误。分别利用了仿真模型和一套1.54μm全光纤相干激光雷达系统获得了风场测量数据,对比了使用该技术前后反演得到的风速趋势,证明该方法能够有效地解决上述问题。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2013年03期)

相干回波论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

大气风场信息是大气的一个重要参数,其在数值天气预报、气象气候学研究、环境监测和军事航空应用等领域都有着十分重要的作用。多普勒测风激光雷达具有测量精度高、时空分辨率高以及响应速度快等优点,其应用范围十分广泛,包括机场测风、风切变探测、大气湍流探测及追踪、飞机尾迹涡流探测等。尤其是风切变探测,它对提高飞行安全有重大意义。而如何有效判别和提高测风激光雷达系统反演出的大气风场信息的正确性,就是本文的研究重点。本文针对相干多普勒测风激光雷达的回波信号进行了有效分析。一是在回波信号功率谱的基础上,对比分析了两种不同的去噪方法,同时还在信号载噪比理论研究的基础上提出了新的载噪比算法,并通过对比实验验证了该算法的正确性,此外,还验证了该载噪比算法对上述两种不同的去噪方法均适用。二是在回波信号载噪比的基础上,对测风激光雷达回波信号的有效性提出了新判据,其能进一步缩小回波信号的有效区间,从而大大提高激光雷达系统反演出的风场信息的正确性。叁是针对相干多普勒测风激光雷达的工作环境,在回波信号载噪比的基础上,提出了系统自动雨刷功能,该雨刷功能能有效清除测风激光雷达系统的出光端面障碍,从而大大提高回波信号的可靠性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相干回波论文参考文献

[1].冯西安,张杨梅.任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累[J].物理学报.2018

[2].罗甜.相干多普勒测风激光雷达回波信号算法设计及验证[D].南京邮电大学.2017

[3].董骁,胡以华,徐世龙,刘豪.不同气溶胶环境中相干激光雷达回波特性[J].光学学报.2018

[4].刘斌.利用飞秒光子回波研究叶绿素A分子的相干动力学[D].哈尔滨工业大学.2016

[5].柯熙政,王姣.大气湍流中部分相干光束角反射器的回波光强特性[J].光学学报.2015

[6].向宁静.湍流大气中部分相干激光波束传输及目标回波特性[D].西安电子科技大学.2015

[7].程志远.激光相干场成像回波降质影响机理及对策研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2015

[8].夏新源,李平,吴文焘,孟晓辉.利用回波相干性的医学超声成像相位畸变校正方法[J].声学学报.2015

[9].汪凯宇,陈浩,张志勇,黄玉清,陈忠.不均匀场下获取叁维超快速J分解-自旋回波相干谱方法[C].第十八届全国波谱学学术年会论文集.2014

[10].靳笑晗,汪岳峰,竹孝鹏,刘继桥,刁伟峰.相干多普勒测风激光雷达低信噪比区域回波信号的估计方法[J].光学与光电技术.2013

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