發(fā)布時間：2018-11-21 10:03

【摘要】：針對數(shù)字體制機載多脈沖激光測距機信號處理算法引入測距誤差的問題,提出減少脈沖激光回波波形失真的降噪算法以及改善激光測距精度的校正措施,可用于脈沖激光目標(biāo)的精確定位。結(jié)合數(shù)字體制多脈沖激光目標(biāo)檢測過程分析數(shù)字信號處理算法引入的測距誤差,指出信號采樣率限制了目標(biāo)定位的距離分辨率,低通濾波環(huán)節(jié)的非線性相頻特性是造成波形失真、峰值點偏移的主要因素。然后,針對這些問題給出了改善多脈沖激光目標(biāo)定位精度的具體算法:基于對稱小波基實施回波信號小波分解,利用改進Donoho閾值處理小波系數(shù),用以減小重構(gòu)目標(biāo)波形峰值點位置的偏移;采用差分組合函數(shù)搜索目標(biāo)回波的峰值點,基于非對稱高斯脈沖模型進行高采樣率擬合,對峰值點位置加以校正,改善定位的精確性。通過仿真選取合適的小波基,對比不同算法信噪比改善及峰值點定位的性能。在室外高塔開展消光比激光測距實驗,結(jié)果顯示信噪比為1.5的激光目標(biāo)定位精度小于2m,驗證了多脈沖激光目標(biāo)精確定位算法的性能。
[Abstract]:Aiming at the problem of introducing ranging error into the signal processing algorithm of digital airborne multi-pulse laser rangefinder, the noise reduction algorithm to reduce the distortion of pulse laser echo waveform and the correction measures to improve the accuracy of laser ranging are put forward. It can be used for accurate location of pulsed laser target. Combining the detection process of multi-pulse laser target with digital system, the ranging error introduced by digital signal processing algorithm is analyzed, and it is pointed out that the sampling rate of signal limits the range resolution of target location. The nonlinear phase frequency characteristic of low pass filter is the main factor of waveform distortion and peak deviation. Then, to solve these problems, a specific algorithm to improve the accuracy of multi-pulse laser target localization is presented: wavelet decomposition of echo signal based on symmetric wavelet basis, wavelet coefficients processing using improved Donoho threshold, In order to reduce the shift of peak point position of reconstructed target waveform; The difference combination function is used to search the peak point of the target echo, and the high sampling rate fitting based on the asymmetric Gao Si pulse model is carried out to correct the peak position and improve the accuracy of the location. The performance of different algorithms in improving SNR and peak-point location is compared by selecting suitable wavelet bases. The experiment of laser ranging with extinction ratio in outdoor tower shows that the accuracy of laser target location with SNR 1.5 is less than 2 m, which verifies the performance of multi-pulse laser target location algorithm.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部;鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電子通信工程系;中航工業(yè)集團公司洛陽電光設(shè)備研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點項目(61331021) 航空科學(xué)基金重點項目(2014ZC13004) 河南省高�？萍紕�(chuàng)新團隊支持計劃(17IRTSTHN014)
【分類號】：TN958.98

【參考文獻】

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本文編號：2346649