【摘要】：在測量隱身裝備的激光雷達(dá)散射截面(LRCS,Laser Radar Cross Section)時,系統(tǒng)回波信號十分微弱,且LRCS測量系統(tǒng)易受外界環(huán)境、背景噪聲和接收系統(tǒng)噪聲影響,使得LRCS測量難度增大。為了盡可能地抑制雜散光及背景光干擾,接收系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)選用高Q值選頻放大器。但高Q值選頻放大器的阻容元件易受環(huán)境溫度影響而變化,探測結(jié)果將產(chǎn)生很大誤差,嚴(yán)重影響LRCS測量設(shè)備精度。此外,高Q值選頻放大器對光源調(diào)制頻率起伏也十分敏感。選頻放大器中心頻率通常不是一個可直接測量的量,如何去表示它,并與激光調(diào)制頻率進(jìn)行比較有較大困難。因此,既要保證選頻放大器有高Q值,又不能因環(huán)境變化或光源調(diào)制頻率起伏造成測量誤差,就成為LRCS測量中一個突出技術(shù)問題。本文提出一種新的方法,來有效地解決選頻放大器中心頻率漂移以及發(fā)射激光調(diào)制頻率起伏對測量系統(tǒng)的影響。本文介紹了激光雷達(dá)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理和相關(guān)應(yīng)用,重點討論了激光雷達(dá)散射截面的定義和測量原理。同時,詳細(xì)介紹了對比法測量激光雷達(dá)散射截面的原理和方法,對系統(tǒng)回波功率進(jìn)行了估算。通過比較幾種濾波器性能,根據(jù)本文研究方向,選擇使用穩(wěn)定性好、易調(diào)節(jié)的雙二次有源帶通濾波器作為選頻放大器。對該濾波器中心頻率變化特性,頻響特性和穩(wěn)定性進(jìn)行了重點分析。針對LRCS測量課題應(yīng)用需求,本文提出了一種中心頻率可自動跟蹤的雙二次有源帶通濾波器方案。首先,根據(jù)雙二次有源帶通濾波器中心頻率調(diào)整原理,進(jìn)行了電路仿真,驗證控制方案的可行性。通過性能對比,選擇使用MSP430G2553單片機(jī)和程控AD8400數(shù)字電位器來實現(xiàn)自動跟蹤方案,對單片機(jī)MSP430G2553和數(shù)字電位器AD8400的性能和工作原理進(jìn)行了簡單地介紹。采用Protel99se設(shè)計了中心頻率可自動調(diào)節(jié)的雙二次有源濾波電路,并制作出測試電路板。通過人為產(chǎn)生輸入信號頻率抖動和環(huán)境溫度變化引起濾波器中心頻率變化的方式,重點驗證了輸入信號頻率抖動或濾波器中心頻率因環(huán)境影響產(chǎn)生變化時,本雙二次有源帶通濾波器的自動跟蹤性能。實驗結(jié)果表明,無論光源抖動還是環(huán)境引起中心頻率變化,由于控制系統(tǒng)補償作用,輸出穩(wěn)定性都能提高一個數(shù)量級以上,效果十分理想。
【圖文】：

對目標(biāo)進(jìn)行多次探測，可采集到目標(biāo)更多原目標(biāo)帶來了極大便利。且其探測點間隔性。在傳統(tǒng)雷達(dá)的基礎(chǔ)上得到了很大提升，其1 mrad和10m/s以內(nèi)。束寬度以及沿直線傳播等優(yōu)良特性，激光大自然中的電磁波信號，，無法干擾到激光。這就使得激光雷達(dá)在信息傳播以及軍事積小的方向性，所以只有在激光傳播的路徑才信號很難被截獲。激光雷達(dá)口徑可以小到非常靈巧、輕便。

第二章 激光雷達(dá)散射截面測量系統(tǒng)第二章 激光雷達(dá)散射截面測量系統(tǒng)激光雷達(dá)散射截面受目標(biāo)大小、形狀和表面狀態(tài)影響，不但可反映目標(biāo)對激散射能力，還可反映目標(biāo)總體反射能力。其測量可用于戰(zhàn)斗機(jī)等隱身裝備的。在測量激光雷達(dá)散射截面時，需要使用連續(xù)調(diào)制的激光信號作為載波。其測圖 2.1 所示，該測量系統(tǒng)主要由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)組成。圖中方向表示光傳播方向[52]。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN722;TN958.98

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本文編號：2668909