水声测距通信一体化技术分析及试验

根据水声导航与通信一体化设计需求,分析了水声测距通信一体化的技术体制,对水声测距通信一体化共用同步头做了比较,并对线性调频、双曲线调频、伪随机扩频3种同步方式下的测距误差及误码率进行仿真分析,最后采用伪随机扩频同步头的水声modem实物开展水池测试试验,结果表明,采用9阶的m序扩频码时间分辨率为0.5 ms,水声测距通信一体化的测距和通信性能满足预期。水声测距通信一体化技术研究有助于将来研制小型化的水下多功能一体化水声设备。     

伪随机码超声测距电路的设计

为了解决单脉冲回波方式超声测距中存在的问题,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,文章把扩频技术加入到超声测距中,利用伪随机码的特性和FPGA本身的高速和可靠性,通过对静电超声换能器性能的研究,设计了伪随机码超声发射和接收电路,并且在FPGA上利用数字匹配滤波器实现了渡越时间的捕获。     

复合测距伪随机码的选择

阐述了测距系统对测距伪随机码的一般要求,讨论了复合测距码的参数选择准则,介绍了复合测距码的构造原理,并提出了两种基于择多序列的改进复合测距码。     

空间探测中测距与通信一体化研究

卫星间相对位置的测量有地面监测网、微波雷达和激光测距等手段。结合激光通信测距一体化的发展现状,制定出通信与测距一体化系统设计方案。     

利用调频／连续波测距技术的强度调制二极管激光雷达

本文介绍了把调频雷达测距原理用于非相干激光雷达的基本的情况，简单地讲，激光雷达发射机输出为射频副载波的幅度调制形式，其自身为线性调频。负载波信号可有一几十至低的几百兆兹的起始频率和一几百兆至低的千兆赫兹的截止频率。根据一般的ＦＭ雷达理论方程式，选择起止频率差ΔＦ来实现理想的距离分辨力ΔＲ，ΔＲ＝ｃ／２ΔＦ，式中ｃ是光速。用光电二极管非相干探测出目标反射光，并转换成电压波形，然后，该波形与初始调制波     

激光通信/测距一体化技术研究

介绍了激光通信和激光测距技术的优势,指出由于空间条件等的限制,激光通信和测距的复合需求不断增加,激光通信测距一体化技术将成为未来发展趋势。在此基础上,深入分析了国外激光通信测距一体化技术最新研究进展。然后,针对未来卫星远距离、高精度测距的需要,文章提出了在激光通信的基础上,通过设置特殊测距帧,实现激光通信和测距一体化的系统设计方案并进行了论述,为未来我国测控事业的发展提供了新型手段。文章最后对激光通信测距一体化技术的发展提出了建议。     

伪随机码调制的高精度星载激光测距雷达

伪随机码调制激光测距系统通过发射高阶调制激光,实现高频率、低峰值功率探测,利用高频率探测和统计实现高信噪比,具有系统体积小、质量轻的特点,是一种适合远距离的激光雷达系统。但是测距精度与调制频率有关,以往研究中通常使用高调制频率实现高精度测量。文中研制了一台伪随机码调制的激光雷达样机,采用调制重复频率100 MHz、入瞳直径0.1 m的光学天线,通过对周期内回波信号进行高斯统计,在信噪比为5时的实验室环境下实现了0.1 m的高精度测距。通过理论和试验分析证明了通过提高时钟频率和信噪比可以有效提高测距精度。     

增益调制非扫描激光雷达测距精度的理论分析

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一.介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理.根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响.分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景光会对距离精度产生的影响.在考虑脉冲宽度和背景光积累,忽略其他噪声和目标表面粗糙度的情况下,对大气传输和目标对回波脉冲展宽的影响进行了分析,对增益调制型非扫描激光雷达在不同的系统及目标参数情况下的回波波形和测距精度进行了仿真计算,为系统性能参数的选择和距离图像的后续处理提供了理论依据.     

基于不同伪随机码调制的半导体激光测距系统

针对半导体激光测距机无法同时满足小型化、远距离的要求,在半导体激光测距体制中,提出了视频积累和相关检测相结合的数字信号处理方法,在延时的方法下对不同伪随机序列的测距实验与m序列伪随机码进行对比。仿真结果表明,在相同的10 W峰值功率条件下,m序列既能保证测距精度,同时还具有更好的信噪比,这有助于提高半导体激光测距机的测距性能。     

采用高速伪随机码调制和光子计数技术的光纤激光测距系统

在高速伪随机码调制和光子计数技术的激光测距系统中,将1 550 nm光纤激光器的伪随机码调制速率从622 MHz提高到1 GHz,利用光纤延时方法开展了两种调制速率下的测距实验并进行性能验证和对比。采用10阶M序列伪随机码和探测效率为10%的同一个InGaAs/InP雪崩光电二极管,入射到探测器的信号光能量均为1.9410-17 J时,得到二者的系统信噪比基本一致,但在高调制速率下系统的测距精度提高了1.58倍,基本符合理论计算结果。搭建了实际测距平台并开展基于1 GHz调试速率下的室内测距实验,当测量距离约为4.5 m的高反射目标时,得到2.1 cm的测距精度,该实验结果为室外测距实验提供了参考依据。     

线性增益调制激光雷达系统参数对测距精度的影响

增益调制非扫描激光雷达是一种新体制的激光雷达,其测距精度的研究具有重要价值。从增益调制激光雷达距离表达式出发,研究了增益调制激光雷达各系统参数对于距离精度的影响关系,综合考虑了回波强度较低时的光子噪声和距离精度较高时微通道板的增益饱和带来的影像,给出了测距精度与回波功率的关系曲线,得到了增益调制无扫描激光雷达系统存在一个回波强度区间,通过调整系统参数控制回波强度在该区间内,可以保证系统获得最高的测距精度。     

基于极化码的无线光通信副载波误码性能分析

提出了一种基于极化码的无线光信道副载波调制方法,给出了极化编译码的具体算法过程,并将其应用于无线光通信系统。在不同大气湍流强度下,对系统的差错性能进行了仿真分析,其重对基于极化码的二相相移键控和四相相移键控两种调制方法的误码率进行了对比,结果表明,采用极化码的副载波二相相移键控调制系统的性能优于四相相移键控系统。最后,实验比较分析了极化编码前后副载波调制系统的误比特率,结果表明,在无线光通信大气湍流信道模型下,采用副载波极化码编码调制技术可使误码率性能改善一个量级。     

调制函数对偏振调制激光测距精度影响分析

为减小传统激光测距方法中复杂电路系统对脉冲计时或相位比较引起的测距误差,针对偏振调制激光测距技术,利用电光调制器中晶体折射率随施加电场线性变化的特性,将待测物体反射的光脉冲调制成时间的函数,通过所得偏振光两个垂直方向上的光强比值求解待测距离。在研究其测距原理、距离方程及误差分析的基础上,推得文中测距方法所能达到理论测距精度的表达式,并分析调制过程中正弦、锯齿、指数三种调制函数对测距精度的影响,在相同距离范围内,锯齿函数具有更好的适用性,正弦函数与指数函数的组合函数具有更高的测距精度。进一步分析正弦函数不同波段对测距精度的影响可知,采用-/6~/6波段调制时其适用性及测距精度都有很大提高。研究结果对提高偏振调制激光测距精度具有重要意义。     

基于通信转发器的扩频测距技术

针对航天器测控中利用卫星通信转发器实现多站测距进行可行性分析,在扩频测距帧测距原理的基础上,研究利用卫星转发器对上行测距信号变频转发来实现对星测距,同时对卫星工程测控与应用系统之间上下行链路功率分配、标校方法、地面测量设备组成原理等关键技术进行分析论述。该测距方案突破了传统多站测距时受卫星应答机配置数量的限制条件,实现多站同时测距后,可以提高测距精度和定轨精度,降低对设备测角精度的要求,减少测轨时间,有效缓解测控设备资源紧张的状况,同时该测距方式还可作为应答方式侧音测距的有效技术备份手段。     

基于激光雷达的电子通信信号特性分析

针对当前方法对电子通信信号特性进行分析时,存在电子通信信号识别率低、信噪比差和误码率高的问题,提出基于激光雷达的电子通信信号特性分析方法.通过激光雷达采集通信信号,将电子通信信号能量输出最小化,获取最佳波束形成器,利用最佳波束形成器对电子通信信号预处理,最后对电子通信信号中的多种频率信息实行Hilbert变换,完成电子...     

Checking of pseudorandom code reading correctness

A new method for the checking of code reading correctness is proposed for use in pseudorandom position encoders with two code reading heads. This method provides permanent detection of the code reading errors without additional mechanical changes.<>