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| 內容簡介： |
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本书紧密结合复杂战场环境对激光探测系统在探测精度、抗干扰性能方面的军事需求，在综合分析、比较国内外相关领域发展的基础上，将微波雷达中调频连续波探测技术与激光测距技术相结合，系统介绍了一种新体制激光近距离探测技术--调频连续波激光探测技术，该技术在近距离具有定距精度高、抗干扰能力强等优点。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1.1 典型激光探测技术体制基本原理及特点
1.1.1 典型激光探测技术体制分类
1.1.2 脉冲飞行时间激光探测技术基本原理与特点
1.1.3 脉冲增益调制激光探测技术基本原理与特点
1.1.4 光子计数激光探测技术基本原理与特点
1.1.5 鉴相式连续波激光探测技术基本原理与特点
1.1.6 调频连续波激光探测技术基本原理与特点
1.1.7 激光三角探测技术基本原理与特点
1.2 调频连续波激光探测技术优势与应用前景
1.2.1 调频连续波激光探测技术优势
1.2.2 调频连续波激光探测技术应用前景
1.3 调频连续波激光探测技术现状及发展趋势
1.3.1 调频连续波激光探测技术总体现状及趋势
1.3.2 调制与发射关键技术现状及趋势
1.3.3 光电混频接收关键技术现状及趋势
1.3.4 信号处理关键技术现状及趋势
参考文献
第2章 调频连续波激光探测机理
2.1 调频连续波激光探测基本原理
2.2 调频连续波激光探测系统基本组成
2.3 调频连续波激光测距方程
2.4 距离分辨力和测距精度
2.5 激光测距的多普勒效应
参考文献
第3章 调频连续波激光探测调制发射
3.1 调频连续波激光调制发射原理及系统组成
3.1.1 调频连续波激光调制原理
3.1.2 调制发射系统组成及关键技术
3.2 线性调频信号生成
3.2.1 线性调频信号的生成方法概述
3.2.2 基于DDS的Chirp信号生成
3.2.3 Chirp信号参数对FMCW激光探测系统性能的影响分析
3.3 激光高频宽带调制与放大
3.3.1 常用激光调制方法及原理
3.3.2 FMCW激光探测系统大功率宽带调制
3.3.3 已调激光的放大
3.4 激光发射光学系统
3.4.1 激光传输特性与准直扩束
3.4.2 常用激光发射光学系统
3.4.3 FMCW激光探测发射光学系统构建
参考文献
第4章 调频连续波激光探测混频接收技术
4.1 调频连续波激光混频接收原理及系统组成
4.1.1 调频连续波激光探测光电混频原理
4.1.2 混频接收系统组成
4.2 FMCW激光探测接收系统的实现结构
4.2.1 电混频光接收机前端实现结构
4.2.2 光电混频光接收机前端实现结构
4.2.3 电混频与光电混频接收机性能比较
4.3 基于量子阱电光反射调制器和电压调制光电探测器的光电混频
4.3.1 基于量子阱电光反射调制器的光电混频方法
4.3.2 基于电压调制光电探测器的光电混频方法
4.4 基于ICCD的光电混频
4.4.1 基于ICCD的光电混频方法概述
4.4.2 ICCD电子轰击倍增过程过剩噪声因子
4.4.3 ICCD光电混频模型
4.5 基于EBAPS的光电混频
4.5.1 EBAPS概述
4.5.2 EBAPS电子轰击倍增过程过剩噪声因子
4.5.3 EBAPS光电混频模型
4.6 基于MSM的光电混频
4.6.1 MSM概述
4.6.2 MSM电压—电流模型
4.6.3 MSM光电混频模型
4.6.4 MSM光电混频性能
4.7 基于APD的光电混频
4.7.1 APD概述
4.7.2 APD电压—电流模型
4.7.3 APD光电混频模型
4.7.4 APD光电混频性能
参考文献
第5章 调频连续波激光探测信号处理方法
5.1 调频连续波激光探测回波信号特性
5.1.1 中频信号时域分析
5.1.2 中频信号频域分析
5.1.3 FMCW激光探测信号的多普勒效应分析
5.1.4 近距高速目标回波信号频谱及TBP影响分析
5.1.5 中频信号的噪声频域统计特性
5.2 调频连续波激光探测信号检测方法
5.2.1 频域过门限检测方法
5.2.2 基于频域自适应阈值的恒虚警检测方法
5.3 回波信号的距离—速度解耦
5.3.1 距离—速度解耦合分析
5.3.2 调频连续波激光探测信号模糊函数
5.3.3 距离一速度解耦原理
5.4 中频信号频谱细化方法
5.4.1 频谱细化方法概述
5.4.2 时域补零法
5.4.3 基于实输出结构的ZFFT变换法
5.4.4 Chirp—Z变换法
5.4.5 FFT—Chirp—Z频谱细化方法
5.4.6 频谱细化方法性能分析
5.5 调频连续波激光探测目标信息提取方法
5.5.1 基于二维傅里叶变换的目标信息提取方法
5.5.2 基于距离补偿的目标信息提取方法
5.5.3 基于速度补偿的目标信息提取方法
5.5.4 基于参数估计的目标距离与速度信息快速提取方法
5.5.5 基于二次混频和变周期调频解耦的多目标信息提取方法
5.5.6 基于余弦变换的多目标分辨方法
参考文献
第6章 调频连续波激光探测性能分析
6.1 调频连续波激光探测性能影响因素
6.1.1 发射子系统对探测性能的影响因素分析
6.1.2 接收子系统对探测性能的影响因素分析
6.1.3 传输介质对探测性能的影响因素分析
6.1.4 信号处理子系统对探测性能的影响因素分析
6.2 激光器调制发射对探测性能的影响
6.2.1 探测系统光源的影响分析
6.2.2 发射激光信号调制特性的影响分析
6.3 调频连续波激光探测接收对探测性能的影响
6.3.1 接收光学系统对信噪比的影响
6.3.2 探测器对信噪比的影响
6.3.3 信号解调系统对信噪比的影响
6.3.4 中频信号调理模块对信噪比的影响
6.4 传输介质对调频连续波激光探测性能的影响
6.4.1 激光探测系统在气溶胶环境下的探测过程分析
6.4.2 气溶胶的散射特性
6.4.3 气溶胶对FMCW激光信号传输的影响
6.4.4 FMCW激光探测系统气溶胶后向散射特性分析
参考文献
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| 內容試閱：
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一个周期内的发射信号由两段具有相同的调频带宽、不同的调频斜率的三角波信号组成，两段信号分别为a段信号和b段信号。其中a段将中频信号的上升沿信号和下降沿信号进行混频，然后对二次混频信号进行傅里叶变换，得到二次混频信号的频谱，根据二次混频后信号的频谱估计出探测区域内每个目标的速度信息；b段信号处理的方法与a段相同。将a段和b段得到的两组速度信息进行匹配，保留速度值相同或近似的速度值傅里叶变换具有一定的频率误差，同一目标估计出的速度值无法保证完全相同，因此在进行速度匹配时，允许一定的速度差，舍弃差别较大的速度值，根据本节前面论述的判别原理，对检测出的所有目标进行真伪判决，并获取所有真实目标的速度信息。
经过上述处理后，会得到所有真实目标的速度估计值，记第i个真实目标的速度估计值为／“i，在得到第i个真实目标的速度后，通过运动补偿直接估计目标的距离信息。
FMCW激光探测系统采用该算法时系统极限距离分辨力性能优于锯齿波调频算法。但该算法也具有一定的局限性：一是较难应用于其他体制的激光探测系统中；二是该算法的测距精度受测速精度、时频变换方法的精度影响；三是对于锯齿波调频方式的FMCW激光探测系统受调频斜率等影响。
5．5．6基于余弦变换的多目标分辨方法
通过上述分析可知，调频连续波激光探测系统的信号处理，在保证测量精度的前提下，需要解决两个主要问题，一个是如何减少信号处理运算量，另一个是如何获得较高的距离分辨力。由于多种高效快速算法的出现，傅里叶变换被普遍应用在频谱分析中，但是由于其涉及复数运算，所以即便有快速算法，仍然需要较大的计算量，难以满足较高的实时性要求。不仅如此，调频连续波激光探测系统受某些应用条件的限制，要求功耗低，体积小，而目前一些高速数字信号处理芯片如DSP、FPGA不能满足系统功耗和体积的约束条件。因此根据差频信号的特点，本书介绍了一种基于余弦变换减小运算量、提高距离分辨力的方法{61,64}
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