Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Department of Aerospace Laser Engineering, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
Aiming at coherence degradation during target detection, a suppressing method based on frequency-modulated continuous wave coherent lidar is proposed. Combined with a random iteration algorithm, a long-pulse echo signal with coherent degradation is matched with random phase noise of a certain frequency and achieves coherence restoration. Simulation and field experiment results show that this proposed method can recover the intrapulse coherence in long-pulse echo signals. In addition, for the real target echo signal at 4.2 and 19.8 km, the peak signal-to-noise ratio processed by this method is increased by 0.35 times and 4 times after pulse compression, respectively.
coherent lidar long-pulse signal coherent degradation frequency modulation continuous wave 
Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 071201
作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
2 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
现代测量技术中,频率调制连续波激光雷达结合了传统雷达和激光干涉测量的优点,凭借其非接触性、测量范围大、分辨率高和抗干扰能力强等特性,在大尺寸空间精密测量、微小测量以及生物计量等领域发挥着至关重要的作用。但实际应用中,激光光源的频率调制不能呈现出完全线性,使得频率调制连续波激光雷达技术的测量精度严重下降。所以,如何抑制激光的调频非线性带来的影响成为频率调制连续波激光雷达测量领域的一项研究热点。本文介绍了频率调制连续波激光雷达的工作原理,根据频率调制非线性校正方案的不同,针对性地介绍和分析了四种应用较为广泛和部分特殊的非线性校正方法,并进行了总结和展望。

频率调制连续波 激光雷达 干涉测量 非线性校正 frequency modulation continuous wave LiDAR interferometry nonlinear correction 
光电工程
2022, 49(7): 210438
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学,北京 100049
针对相干激光雷达在低空、远距离、高动态目标探测等应用场景中存在的弱信号探测问题,基于调频连续波相干激光雷达,采用多脉冲频域相干累积方法提高激光雷达弱回波信号的信噪比。结合调频连续波理论,分析了信号幅度起伏和相位起伏对多脉冲频域相干累积信噪比效果的影响,实验结果表明,经过M脉冲周期的频域相干累积,微弱回波信号对数信噪比可提升10lg M dB,并且信号幅度起伏、相位起伏可导致多脉冲相干累积信噪比低于理想相干累积信噪比,对于均值分别为2.25×10-4、1.65×10-4和相对起伏幅度分别为0.69、0.93的回波信号而言,相位补偿后的回波信号在50脉冲周期内相干累积信噪比的误差因子最大为0.57%、0.3%,该多脉冲频域相干累积方法对相干激光雷达在远距离目标探测、微弱信号接收方面的应用具有重要意义。
遥感 调频连续波 多脉冲频域相干累积 动态目标 弱信号探测 相干激光雷达 幅度相位起伏 remote sensing frequency modulation continuous wave multi-pulse coherent accumulation in the frequency domain dynamic target weak signal detection coherent lidar amplitude and phase fluctuation 
中国激光
2022, 49(3): 0310003
曹洁 1,2,3,*祝菲菲 1
作者单位
摘要
1 兰州理工大学计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
2 甘肃省制造业信息化工程研究中心, 甘肃 兰州 730050
3 兰州理工大学电气工程与信息工程学院, 甘肃 兰州 730050
经典的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距方法用快速傅里叶变换(FFT)进行数据处理,采样点增多时计算量显著增长, 使测距系统实时性不理想。为解决此问题引入了互相关函数测距方法,利用LFMCW雷达信号频率成三角形变化且回波延时小于一个周期的特点, 进行一个周期内的相关运算就能测出距离值。结合互相关函数测距法测得的值,对采样信息的部分采样点进行FFT变换,可以快速高效地测出更精准的距离信息。 MATLAB仿真实验表明,结合互相关函数的测距方法测距误差平均减小1.434 m,平均运算时间减少了0.5 s,提高了测距系统的实时性、精确性。
信息处理 线性调频连续波雷达测距 快速傅里叶变换 互相关函数 实时性 information processing linear frequency modulation continuous wave radar fast Fourier transform cross-correlation function real-time performance 
量子电子学报
2018, 35(2): 216
作者单位
摘要
酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉 732750
为提高复杂环境下线性调频连续波(LFMCW)雷达的目标检测性能,分析了多路径对目标检测的影响,针对时间反转(TR)技术的优点,提出了基于时间反转技术的检测模型,并探讨了该模型的可行性,最后通过仿真比较了不同检测算法的检测性能。仿真结果表明,基于时间反转技术的检测模型相比于传统目标检测算法具有更好的检测性能。
线性调频连续波雷达 时间反转技术 多路径 杂波 目标检测 Linear Frequency Modulation Continuous Wave radar Time Reversal technology multipath clutter target detection 
太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(3): 409
作者单位
摘要
哈尔滨理工大学 应用科学学院, 哈尔滨 150080
研究了利用调频连续波(FMCW)技术对分布式光纤布拉格光栅(FBG)复用系统进行寻址的基本原理;仿真分析了FBG传感器复用距离是系统最小分辨距离的整数倍或非整数倍时,对频谱信号的影响;搭建了基于FMCW的FBG复用系统实验平台,当传感距离1000 m时,分别验证了不同扫描周期与复用系统差频信号的线性关系,及不同扫频范围与系统差频信号的线性关系。实验结果表明:FBG复用距离是系统最小分辨距离整数倍时,在测量距离1100 m范围内,系统测量最大误差为243 Hz,最大相对误差小于5%,可以实现FBG传感器的地址查询功能。
调频连续波 光纤布拉格光栅 复用技术 分布式 frequency modulation continuous wave fiber Bragg grating multiplexing technology distributed 
强激光与粒子束
2014, 26(5): 051018
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术院重点实验室,上海200083
研究了一种可用于着陆导航的全光纤线性调频连续波(LFMCW)-连续波(CW)激光多普勒雷达.以窄线宽激光器作为种子源,利用声光调制器对激光进行频率调制,通过平衡相干探测和基于FPGA的数字信号处理可实时获得航天器相对于天体的矢量速度.基于速度模拟发生器的实验结果表明,该多普勒雷达可获得高于0.05 cm/s的测速精度,同时具有速度方向辨别能力.
激光多普勒 着陆导航 线性调频连续波 方向辨别 激光雷达 laser Doppler landing navigation linear frequency modulation continuous wave (LFMCW direction discrimination laser radar 
红外与毫米波学报
2013, 32(6): 508
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150081
调频连续波(FM-CW)激光雷达是一种新体制光学非相干雷达,如何在发射源部分获得宽带调制的大功率连续激光发射是一个关键技术。对CQF935/5624型和EM650型激光器两种“种子光”光源的调制性能进行了研究。对相关器件的性能进行了测试,分别对二者的调制性能进行了实验研究,讨论了调制非线性因素对调制性能的影响。实验结果表明,二者都具有良好的调制性能,有望在将来获得进一步的应用。EM650型光源因其集成化的特点更具优势。
光学器件 激光雷达 调频连续波 种子光 调制 optical devices ladar frequency-modulation continuous-wave seed laser modulation 
光学学报
2013, 33(s1): s128003
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150081
调频连续波(FM/CW)激光雷达是一种新体制光学非相干雷达,能成高分辨率的距离像和强度像,因此受到关注。距离像提取和噪声抑制是激光雷达的关键技术。分别对目标模型进行无噪声和含噪声激光雷达的距离像提取仿真研究,分析噪声对距离像提取结果的影响。同时,对像元数为64×64的距离像噪声分别使用均值滤波、中值滤波和顺序均值滤波等算法进行噪声抑制。仿真结果表明,顺序均值滤波对高斯和椒盐噪声的抑制都取得了较好的结果。
测量 激光雷达 调频连续波 距离像 噪声抑制 measurement ladar frequency modulation/continuous wave range image noise suppression 
光学学报
2012, 32(s1): s128002

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