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激光雷达回波信号处理与检测方法研究

胡炜  
【摘要】: 60年代初,以测距为主要功能的激光雷达出现了。历经半个多世纪以来,激光雷达以其高角分辨率,高速度分辨率,高距离分辨率,强抗干扰能力,好的隐蔽性,以及出色的全天候工作能力在很多技术领域尤其是军事领域中得到广泛的应用。最近的伊拉克战争中,以激光雷达为依托的精确制导武器显示出了其强大的作战能力,激光雷达技术在美军作战系统中扮演着重要的角色。 本论文源于国家“十五”国防装备研制中的“远程测距激光雷达”项目。论文的研究方向和重点放在了对雷达回波信号的检测和处理方法上,在理论研究基础上通过仿真实验对各种方法进行了论证,并进一步地针对具体的问题提出了新的方案。论文主要详细论诉了信号积累技术,相关检测技术以及以小波变换这三种技术在雷达信号检测和处理中的应用,在信号积累技术中,详细讨论了视频累积,二进制累积技术的基本原理和实际应用。然后在匹配滤波理论基础上对二阶互相关处理,高阶统计检测理论进行了研究,特别对三阶相关做了结合实际的具体分析。小波方法是本文的重点,其中对小波多分辨率分析方法,滤波去噪算法和小波能量累积算法几方面进行了详细的分析和研究。本文对以上各种方法在matlab平台上主要以考虑信噪比的提高和检测概率的提高为指标进行了数据模拟仿真运算,得出了重要的理论研究数据和结论。最后在激光雷达远程测距系统中的信号处理部分结合实际需要拟出了自己的方案。


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