目标微多普勒特征可作为目标识别的依据,其探测往往受到激光雷达自身在激光束方向上振动的影响,并且测量结果受到本地振动的影响。提出了一种利用目标自身参考点来抑制本地干扰的方法,分析了目标待测位置和参考位置的回波与本地振动信号的拍频信号,并进行补偿处理,从而达到抑制本地振动、目标相对运动干扰的目的。实验结果表明,所提方法对本地振动和目标相对运动干扰的抑制具有显著的效果,相对补偿精度小于5%,补偿后得到的微多普勒特征能较好地反映目标真实的微振动形式。

提出了采用激光外差技术探测振动目标, 获取目标多普勒频谱图像, 实现目标轮廓识别的方法。基于相位变化给出了目标振动形成外差信号的光电流模型; 用扫描振镜控制激光光束方向实现对目标点扫描; 通过振镜驱动电压触发数据采集卡, 实现扫描与采集同步。利用频谱展宽占有比例的信号处理方式处理振动目标形成的多普勒频谱, 简化了数据处理方式, 有效消除了单个峰值噪声对信号的影响。实验中以5 MHz采样率测得两个目标在不同位置的特征频谱, 得到了它的频谱展宽占有比例曲线; 选取不同频谱展宽占有比例形成多普勒频谱图像, 指出频谱展宽占有比例在0.7到09时能够形成良好的振动图像。文中结果证实了利用频谱展宽占有比例的数据处理方式探测振动目标是有效的, 利用外差技术获取振动频谱图像是可行的。

在建立口径为200 mm，波长为1550 nm的全光纤型激光相干雷达探测系统的基础上，展开对运动目标微多普勒效应的实验研究。对实验获取信号进行频谱分析和时域频域联合分析的结果表明，时间频域联合分析方法可有效地提取运动目标的微多普勒效应特征，从而得到目标在20~2000 Hz的振动特征。利用这些特征可区分和识别不同运动目标，为目标的探测、分类和识别提供了一条有效的途径。

在光学波长的尺度上，几乎没有目标可被认为是静止的，因此，目标振动对合成孔径激光雷达（SAL）成像可能有较大影响。对此问题，基于衍射光学，建立了在目标作简谐振动的情况下，采用准单色光线性调频光源照明的条带模式SAL的成像数学方程，分析和讨论了目标振动参数对SAL成像的影响，并给出了若干数学仿真演示。结果表明，SAL成像对目标振动非常敏感，在距离方向上目标微小的振动可使SAL系统在方位向上产生一系列虚假像，严重影响SAL高分辨率成像的实现。