多脉冲远程激光测距回波处理方法研究

多脉冲远程激光测距回波处理方法研究

激光测距技术经历了近60年的发展,实现了从最初单一的测距到以测距技术为核心的测速、跟踪、制导等多种技术的转变,在军事与国防领域扮演着极其重要的角色。在作战系统中,要求激光测距可以实现远距离和高精度的测量,多脉冲体制激光的应用为远距离测量开创了新的局面。

由于激光测距的过程中必然要受到噪声的影响,在远距离测量时,激光测距回波信号的信噪比往往很低,是限制测量距离的重要因素。本论文将研究的重点放在了多脉冲回波信号的处理与检测方法上,分别对多脉冲叠加技术、小波变换和经验模态分解技术、匹配滤波和相关检测技术进行了理论推导和实验仿真,对方法中具体存在的问题给出了针对性的改进方案。

针对传统多脉冲叠加技术中脉冲间隔相等而引起的回波信号无法准确识别的问题,提出了非均匀间隔的多脉冲叠加方法;针对经验模态分解方法中存在的噪声模态和信号模态临界点难以确定的问题,采用基于自相关函数特性的筛选准则,对筛选出的噪声模态进行了改进阈值的小波去噪方法处理,实现了低信噪比下的信号去噪。针对远程激光测距回波信号信噪比低的问题,综合上述各种方法的优缺点,提出了一种结合非均匀多脉冲叠加技术、经验模态分解和小波改进阈值结合的去噪技术以及互相关检测技术的综合的信号处理方案,并论述了方案的可实现性。