作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院,北京 100081
2 北京遥测技术研究所,北京 100084
载波调制水下探测激光雷达利用散射光和信号光在频域特性上的差异来抑制杂散光,而不同水质中的散射光的截止频率是载波调制水下探测激光雷达设计中的重要参数。测量散射杂波的频率响应需要将目标回波与散射杂波分开,尤其是前向散射,与目标回波空间上重合,不容易被分开。文中提出了一种在载波强度调制激光雷达中分别测量水下目标和散射杂波的频率响应方法,利用散射光和目标反射的信号光在空间相干性上的差异,在回波光路上使用螺旋相位板将其分开并分别采集,再通过傅里叶变换得到它们的频谱。实验结果表明,前向散射杂波具有低通特性,而目标回波的响应是平坦的。将信号与散射在频谱中调制频率处的幅度之比定义为“信杂比”,并且用其来表示探测的有效性:当信杂比大于1时,认为探测到了目标。在较浑浊的水中,为了获得大于1的信杂比,载波的调制频率需要更高,基于蒙特卡洛方法对光子在海水中的传播进行了仿真模拟,结果与实验相符。测距实验也证明了,提高调制频率可以减小浑浊水中的测距误差。当信杂比小于1时,提高调制频率,测距误差降低明显。
散射杂波 涡旋光 频率响应 载波调制 scattering clutters vortex beam frequency response carrier modulation 
红外与激光工程
2023, 52(9): 20220831
作者单位
摘要
太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 太原 030024
在激光雷达的水下目标探测中, 浑浊水体中悬浮颗粒对激光的吸收和散射作用, 使得激光在水中的传输严重衰减。尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没信号回波。载波调制技术可以有效抑制后向散射, 提高目标回波信号的信噪比。文章将布尔混沌信号作为载波调制信号, 基于其内禀高频强度调制特性, 构建了布尔混沌调制激光雷达水下成像系统, 并在实验室水箱环境下, 对衰减系数不同的浑浊水体中的目标物体进行了三维成像实验研究, 对比了不同水质中的目标物体三维成像效果。
激光雷达 布尔混沌 载波调制 水下目标 三维成像 LiDAR Boolean chaos carrier modulation underwater target 3D imaging 
半导体光电
2022, 43(5): 999
张宇阳 1,2路元刚 1,2,3,*彭楗钦 1,2
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学 1. 空间光电探测与感知工信部重点实验室
2 物理学院
3 航天学院, 南京 211106
布里渊光时域光纤传感是一种连续分布式光纤传感技术, 可广泛用于获取沿传感光纤的温度和应变等物理量分布。如何提高布里渊散射信号的测量和处理速度, 以满足工程应用中的快速测量需求, 是布里渊光纤传感领域研究者的主要关注点之一。文章通过分析传统布里渊光时域光纤传感系统的耗时来源, 综述了近年来基于频率调制、功率谱测量、图像处理去噪和布里渊谱拟合方法改进等布里渊光时域传感中的快速测量技术研究进展。
光纤传感器 布里渊散射 载波调制 图像处理 神经网络 fiber optic sensors Brillouin scattering carrier modulation image processing neural networks 
半导体光电
2022, 43(4): 625
作者单位
摘要
杭州电子科技大学 通信工程学院,杭州 310018
为了解决基于强度调制/直接检测的通用多载波(IMDD-UFMC)调制光传输系统中由于高峰值平均功率比(PAPR)需使用高精度数模转换器/模数转换器(DAC/ADC)带来的高成本问题,提出一种基于自组织映射(SOM)神经网络的非均匀量化方案。该方案通过一种竞争机制进行非监督学习的方式最小化量化误差来实现量化噪声最小的非均匀量化,从而提高IMDD-UFMC的系统性能。仿真结果表明:在保持系统性能的情况下,SOM非均匀量化方案可以比均匀量化方案降低1 bit量化位数;有些情况下至少能提高1.7 dB的接收灵敏度。
强度调制/直接检测 光通用多载波调制信号 数模转换器/模数转换器 非均匀量化 intensity modulation and direct detection optical universal multi-carrier modulation signal digital-to-analog converter/analog-to-digital conv non-uniform quantization 
光通信技术
2021, 47(8): 52
作者单位
摘要
1 湖北职业技术学院 计算机中心, 湖北 孝感 432000
2 新疆大学 电气工程学院, 乌鲁木齐 830046
3 湖北职业技术学院 信息技术学院, 湖北 孝感 432000
针对可见光多载波通信系统传输速率低、帧间干扰大的问题, 采用改进的樽海鞘群算法对可见光多载波通信系统的调制器算法进行优化, 以提高可见光通信的数据传输速率。该文详细分析了可见光通信系统的多载波调制器, 全面考虑了相关调制系统的重要参数集, 并给出合理的质量评价函数。将布谷鸟搜索算子引入樽海鞘群算法以增强其全局搜索能力, 最终利用改进的樽海鞘群算法对可见光通信多载波调制器做优化。仿真实验结果表明, 运用樽海鞘群算法能够对可见光通信多载波调制系统的参数进行优化, 提高可见光通信的传输速率。
可见光通信系统 多载波调制 物联网 布谷鸟搜索算法 樽海鞘群算法 visible light communication Multi-carrier modulation internet of things cuckoo search algorithm salp swarm algorithm 
光学技术
2021, 47(4): 477
元志安 1王玲 1许可 1邓彬 1[ ... ]马燕新 2,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 电子科学学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 气象海洋学院,湖南 长沙 410073
在激光雷达的水下应用中,由于水体对光的吸收和散射作用使得激光在水下的传输复杂多变,尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没目标回波,导致水下激光回波检测面临挑战。副载波调制技术可以有效地改善激光雷达系统水下探测性能,提高目标回波信号的信噪比。基于Monte Carlo方法提出了改进的副载波调制脉冲激光雷达水下传输模型,研究了海水衰减系数和通频带等因素对于系统性能的影响。仿真结果表明:相比于传统激光雷达,水体环境参数、滤波过程中的通频带选择对于系统水下探测性能影响较大;副载波调制技术可以提高目标回波信噪比和测量精度,有效改善系统性能。
水下激光雷达 副载波调制技术 Monte Carlo方法 目标回波信噪比 测量精度 underwater lidar sub-carrier modulation technology Monte Carlo method target echo signal-to-noise ratio measurement accuracy 
红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200185
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京100081
光在水中传输时的吸收和散射效应使得激光的水下传输特性变得复杂,尤其是后向散射会造成目标对比度降低,导致利用激光进行水下探测时面临挑战,而载波调制技术可以用来抑制水下激光雷达的后向散射。利用基于蒙特卡罗方法的计算机仿真技术建立余弦调制高斯脉冲激光水下传输模型,并讨论光载微波脉冲宽度、调制频率和调制深度等参数对探测结果的影响。结果表明:相比于传统脉冲激光雷达的仿真结果,载波调制相关检测技术可以有效提高水下目标对比度;脉冲宽度存在最佳值,调制频率对目标回波信号的信噪比和测距精度有影响,调制深度越大,目标回波信号的信噪比越高。
海洋光学 水下传输 蒙特卡罗方法 载波调制 频域滤波 后向散射 
光学学报
2018, 38(4): 0401003
作者单位
摘要
国防科学技术大学海洋科学与工程研究院, 湖南 长沙 410073
研究了4 路偏振切换技术在光纤干涉仪中的应用,建立了基于4 路偏振切换的抗偏振衰落的理论模型,运用了复数运算的方法解决4 路信号的合成问题,对偏振诱导信号衰落的抑制效果进行了仿真。偏振衰落实验搭建了基于非平衡的迈克尔孙干涉仪的实验系统,采用相位产生载波技术(PGC)外调制方案解调信号,对4 路偏振切换技术抗偏振衰落效果进行了实验测试。结果表明,4 路干涉信号合成后,可以消除传输光纤双折射的影响,合成干涉信号的解调结果与单路解调结果一致;合成干涉信号的等效干涉度可以稳定在0.838,验证了偏振切换技术抗偏振衰落的有效性。
光纤光学 偏振衰落 偏振切换 相位产生载波技术调制 
激光与光电子学进展
2015, 52(12): 120606
作者单位
摘要
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
以无线光通信中的副载波调制技术为背景,研究了光强调制正交相移键控信号的循环自相关和循环谱密度函数,并对实际测得的信号的循环谱和循环自相关函数进行了分析。结果表明,无线光副载波信号经过大气传输,同时受到了加性白噪声和乘性窄带随机噪声的影响,有限强度的大气湍流并未破坏正交相移键控信号的循环平稳特性。影响接收信噪比的主要因素是有用信号功率与低频噪声功率之差,通过加时间窗的方法可以有效抑制低频噪声的影响,从而提高系统接收信噪比。
光通信 光强闪烁 副载波 循环谱密度 
光学学报
2015, 35(2): 0201001
作者单位
摘要
西安电子科技大学综合业务网关键技术与理论国家重点实验室, 陕西 西安 710071
在光纤承载射频(RoF)系统中,针对普通单边带信号中光载波分量和光边带分量之间功率差较大的问题,提出了一种利用集成马赫曾德尔调制器(MZM)生成单边带信号的改进方法。通过调节该集成MZM中直流臂上的直流偏压,对于任意调制指数,单边带信号中两个分量的功率都能够平衡,即得到最优的0 dB载边比(CSR)。理论分析了集成MZM处于不同损耗状态时载边比的变化情况。仿真结果证实了在不同损耗状态下调节直流偏压可以使单边带信号中光载波和光边带的功率平衡。仿真结果还表明,当集成MZM中的直流偏压偏离最佳值时,如果将偏压漂移控制在5%范围内,RoF系统具有较好的稳定性。
光通信 光纤承载射频 集成马赫曾德尔调制器 单边带调制 载边比 
光学学报
2011, 31(6): 0606003

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