采用雙頻激光相干探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速目標(biāo)的多普勒測(cè)量。結(jié)合隨機(jī)統(tǒng)計(jì)理論和維納-欣欽定理推導(dǎo)得到存在強(qiáng)度擾動(dòng)時(shí)雙頻激光相干探測(cè)的信號(hào)功率譜函數(shù),基于理論模型分析了拍頻線寬和擾動(dòng)頻率對(duì)信號(hào)功率譜的影響,并進(jìn)行了數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,功率譜分布表現(xiàn)為洛倫茲型,在遠(yuǎn)距離探測(cè)時(shí),拍頻信號(hào)線寬的增加使功率譜展寬。強(qiáng)度擾動(dòng)頻率接近多普勒頻移量時(shí),功率譜展寬,幅度下降,這增加了頻譜提取難度,降低了多普勒測(cè)量精度。 

【文章來(lái)源】：激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(03)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖1 雙頻激光相干探測(cè)技術(shù)原理框圖

探測(cè)距離R=3km時(shí)，線寬為1.0,5.0,10.0kHz時(shí)的拍頻信號(hào)的功率譜分布曲線仿真結(jié)果如圖2(a）所示，拍頻信號(hào)線寬對(duì)功率譜線寬基本沒(méi)有影響，這與文獻(xiàn)[8]結(jié)論一致。拍頻信號(hào)線寬越窄，得到的混頻信號(hào)幅度與噪聲幅度相差越大，越有利于提取信號(hào)。當(dāng)拍頻信號(hào)線寬為1.0kHz時(shí)，強(qiáng)度擾動(dòng)頻率分別為0,5.0,10.0kHz時(shí)的功率譜分布曲線如圖2(b）所示，結(jié)果顯示，強(qiáng)度擾動(dòng)頻率的增加導(dǎo)致功率譜峰值下降，功率譜展寬不明顯，同時(shí)本底噪聲的幅值減小。從仿真結(jié)果看出，功率譜分布表現(xiàn)為洛倫茲線型的一部分。4.2 延遲時(shí)間遠(yuǎn)大于相干時(shí)間

當(dāng)擾動(dòng)頻率為1.5kHz時(shí)，不同拍頻信號(hào)線寬的功率譜分布如圖3(a）所示。線寬為0.5kHz時(shí)，中心頻率兩側(cè)出現(xiàn)明顯的邊頻峰值，隨著拍頻線寬的增加，中心頻率與擾動(dòng)頻率引起的邊頻頻譜合并，造成功率譜展寬，同時(shí)峰值功率幅度減小，最終導(dǎo)致頻譜檢測(cè)難度加大，多普勒測(cè)量精度下降。線寬為1.0kHz時(shí)不同擾動(dòng)頻率的功率譜分布如圖3(b）所示：當(dāng)擾動(dòng)頻率為0.1kHz時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)擾動(dòng)頻率的邊頻，功率譜分布為洛倫茲線型；當(dāng)擾動(dòng)頻率為1.0,2.0,3.0kHz時(shí)，功率譜中心頻率兩側(cè)出現(xiàn)邊頻，且隨著擾動(dòng)頻率的增大邊頻距離中心頻率越遠(yuǎn)，但擾動(dòng)頻率的增大對(duì)功率譜峰值幾乎沒(méi)有影響。4.3 信號(hào)信噪比影響分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]時(shí)頻擾動(dòng)對(duì)雙頻激光相干探測(cè)系統(tǒng)的影響[J]. 張建華,楊德釗,高潔,劉錫民.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
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