本文關(guān)鍵詞：基于偏振相干的星載激光測高技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 激光測高 偏振調(diào)制 相干探測 APD FPGA

【摘要】：隨著空間科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,星載激光測高技術(shù)作為一種高效精確的測量手段廣泛應(yīng)用于軍事和國防建設(shè)中。常見的激光測高方法有脈沖式、相位式等,在對信號的探測技術(shù)上有直接探測技術(shù)和相干探測技術(shù)。針對激光在大氣中的傳輸特性,本論文經(jīng)過大量的調(diào)研后,設(shè)計了基于偏振相干的星載激光測高系統(tǒng)。在了解偏振光的傳輸特性后,對發(fā)射激光采用偏振調(diào)制方法,使激光在大氣傳輸?shù)倪^程中盡量減小衰減,在發(fā)射激光的同時給計數(shù)單元一個計數(shù)開始信號。在探測方法上使用相干探測技術(shù),利用激光偏振相關(guān)匹配實現(xiàn)對回波信號的最大信號探測,回波信號經(jīng)過APD探測器轉(zhuǎn)換為電信號,對該信號進(jìn)行一些放大處理后作為計數(shù)單元工作的結(jié)束信號。在后續(xù)信號處理中利用FPGA作為微處理器,采用脈沖雙沿計數(shù)法進(jìn)行計數(shù),相比于普通計數(shù)方式減少了計數(shù)時產(chǎn)生的誤差,在一定程度上提高系統(tǒng)信噪比和測高精度。
【關(guān)鍵詞】：激光測高 偏振調(diào)制 相干探測 APD FPGA
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 本文研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展情況9-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)10-11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 第2章 星載激光測高技術(shù)12-19
• 2.1 大氣對激光測高技術(shù)的影響12-14
• 2.1.1 大氣的吸收與散射12-13
• 2.1.2 大氣湍流影響13
• 2.1.3 大氣對偏振光的影響13-14
• 2.2 常用測高方法14-15
• 2.2.1 脈沖式測高14-15
• 2.2.2 相位式測高15
• 2.3 微弱信號探測技術(shù)15-18
• 2.3.1 直接探測16
• 2.3.2 相干探測16-18
• 2.3.3 相干探測實現(xiàn)條件18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 基于偏振相干的星載激光測高系統(tǒng)19-37
• 3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計19-20
• 3.2 系統(tǒng)工作原理20
• 3.3 激光發(fā)射單元設(shè)計20-22
• 3.4 光電探測模塊相關(guān)電路設(shè)計22-27
• 3.4.1 光電探測器的選擇22-26
• 3.4.2 APD偏壓電路26-27
• 3.4.3 APD溫度補(bǔ)償27
• 3.5 信號處理模塊設(shè)計27-30
• 3.6 計數(shù)模塊設(shè)計30-34
• 3.6.1 FPGA介紹31
• 3.6.2 FPGA外圍電路設(shè)計31-34
• 3.7 顯示單元設(shè)計34-36
• 3.7.1 器件選擇34-35
• 3.7.2 電路設(shè)計35-36
• 3.8 本章小結(jié)36-37
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計37-47
• 4.1 開發(fā)環(huán)境37-38
• 4.2 編程語言概述38-39
• 4.3 FPGA軟件設(shè)計39-43
• 4.3.1 系統(tǒng)倍頻設(shè)計40-41
• 4.3.2 計數(shù)單元軟件設(shè)計41-43
• 4.4 單片機(jī)程序設(shè)計43-46
• 4.4.1 串行通信接口SPI43-45
• 4.4.2 顯示單元程序設(shè)計45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 實驗結(jié)果及誤差分析47-51
• 5.1 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試47-48
• 5.2 實驗結(jié)果48-49
• 5.3 誤差分析49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第6章 總結(jié)與展望51-52
• 6.1 總結(jié)51
• 6.2 展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果54-55
• 致謝55

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本文編號：528432