基于声压反射系数幅度谱的薄冰厚度测量

1

作者 王渊 陈思羽 +3 位作者 王岩 张杨 朱程香 朱春玲 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期924-931,共8页

针对飞机结冰初期超声测厚时回波信号混叠导致的薄冰层厚度无法定量测量的问题,提出一种可通过蒙皮-冰层界面超声回波声压反射系数幅度谱(Ultrasonic reflection coefficient amplitude spectrum,URCAS)谐振频率反演薄冰厚度的方法。采... 针对飞机结冰初期超声测厚时回波信号混叠导致的薄冰层厚度无法定量测量的问题,提出一种可通过蒙皮-冰层界面超声回波声压反射系数幅度谱(Ultrasonic reflection coefficient amplitude spectrum,URCAS)谐振频率反演薄冰厚度的方法。采用数值计算获得铝制蒙皮表面结冰初期原始超声回波信号并计算URCAS,确定入射波幅度谱−6 dB带宽范围内对应的薄冰层厚度测量上下限;发展用于超声时/频信号特征参数提取的信号处理方法,对理论计算回波信号进行处理,提取URCAS谐振频率点进行薄冰层厚度反演。结果表明:基于URCAS的冰厚测量可以有效实现结冰初期混叠超声信号特征参数提取,冰厚测量下限约为时域分析测量下限的1/2,理论测量相对误差小于4%。 展开更多

关键词 飞机结冰初期 回波信号混叠 声压反射系数幅度谱 谐振频率 薄冰厚度测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种快速的全波形高光谱激光雷达的反射率光谱曲线重建方法

2

作者 邵慧 张胡龙 +4 位作者 戴慧 陈育伟 孙龙 徐恒 李幸运 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期602-615,共14页

全波形高光谱激光雷达(HSL)在获得高精度、高分辨率的空间数据的同时,还能获得目标的光谱信息,可为不同研究和应用领域提供有效和多维的数据。然而,HSL不同波段发射信号强度存在差异,会导致相应回波信号的差异,难以直接利用回波信号来... 全波形高光谱激光雷达(HSL)在获得高精度、高分辨率的空间数据的同时,还能获得目标的光谱信息,可为不同研究和应用领域提供有效和多维的数据。然而,HSL不同波段发射信号强度存在差异,会导致相应回波信号的差异,难以直接利用回波信号来重建目标在不同波段下准确的光学特性(目标的反射率光谱分布曲线)。以往研究通常利用标准漫反射白板法来获取目标的反射率光谱曲线(标准参照板法)。但在某些复杂的检测环境中白板易受污染,且激光器的发射能量会因环境和设备状态的变化出现波动,进而影响计算精度。因此,从全波形信号本身直接提取信息用于反射率光谱曲线重建是一种快捷的途径。基于此,该文提出一种基于HSL全波形数据的回波强度校正方法,用于快速生成目标的反射率光谱曲线。首先,通过理论分析,证明回波与发射波在形状上的相似性。然后,对HSL全波形的发射信号和回波信号进行偏正态高斯函数拟合,计算各波段在理想情况下标准漫反射白板的发射信号与回波信号峰值比值(归一化因子)。最后,通过结合标准漫反射白板的归一化因子与目标的归一化因子来构建目标的反射率光谱分布曲线。为验证方法的有效性,该文将其与基于标准漫反射板计算的反射率光谱曲线进行了对比实验,并进行木叶分离和目标分类实验以评估其适用性。实验结果表明:(1)利用发射信号校正回波强度,可以获得与标准参照板法相似的反射率光谱曲线。并且在不同温度及光照条件下均表现出良好的稳定性;与标准漫反射白板法相比,该方法有效克服了激光器发射能量波动的影响,尤其在HSL长时间工作条件下,显著提升了反射率光谱曲线的测量精度和一致性。(2)在实际应用中,基于该文方法获得的目标反射率光谱曲线能够快速实现木叶分离,且对果树目标分类准确率超过90%。该文方法简化了全波形高光谱激光雷达的回波强度校正流程,可在数据采集过程中实时快速重建目标高光谱信息。 展开更多

关键词 全波形 高光谱激光雷达 强度校正 反射率光谱曲线 归一化因子 发射信号 回波信号 偏正态高斯函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

非同轴激光雷达重叠因子的自校正系统设计 被引量：5

3

作者 闫庆 高丰佳 +2 位作者 徐鑫鑫 高飞 华灯鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期315-324,共10页

受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校... 受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校正的软硬件系统设计,采用二相电机驱动,具有自锁功能的蜗轮蜗杆发射光轴较正平台设计并搭建了激光发射光轴倾角调节系统,并以激光回波信号强度为校正判据寻找非同轴激光雷达系统收发光轴的最佳匹配位置。自校正过程采用粗扫描和细扫描相结合的方式,以实现校正精度和校正效率的综合考量,其中粗扫描采用环形扫时序,可在961 s内将激光发射光轴锁定在0.4 mrad×0.4 mrad倾角范围内;细扫描采用S形时序,可在441 s内实现激光发射光轴0.02 mrad的倾角调节精度。自校正前后的大气回波距离平方修正信号表明,设计的自校正系统能够实现非同轴激光雷达系统重叠因子的有效校正,并提升系统探测性能,为全天时,无人值守的激光雷达大气探测提供支持。 展开更多

关键词 非同轴激光雷达 重叠因子 自校正 回波信号强度法 粗细结合的扫描时序

原文传递

单光子激光测距系统主回波重叠与应对方法

4

作者 刘鑫 杨海马 +3 位作者 张亮 李曾 刘夏林 刘瑾 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第8期82-92,共11页

共光路单光子激光测距系统中,存在激光发射时刻与回波光子接收时刻相重叠的现象,称为主回波重叠。重叠会造成特定测距时间段回波信号的丢失,导致目标探测概率的降低。通过对测距系统的结构与工作信号时序的分析计算,研究了主回波重叠现... 共光路单光子激光测距系统中,存在激光发射时刻与回波光子接收时刻相重叠的现象,称为主回波重叠。重叠会造成特定测距时间段回波信号的丢失,导致目标探测概率的降低。通过对测距系统的结构与工作信号时序的分析计算,研究了主回波重叠现象发生的条件,得出测距光子飞行时间与重叠现象间的关联性。阐述了激光发射调整对重叠的作用机理,给出基于激光发射时间间隔周期调整的主回波重叠的应对方法。据此开展对应的整体模拟与测距实验,结果表明该方法可在一定程度上避免主回波重叠的发生,提高目标的探测概率。 展开更多

关键词 激光测距 单光子 共光路 主回波重叠

原文传递

一种基于测深仪的新型海底电缆保护系统设计

5

作者 彭晓星 艾万政 周美庆 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期146-150,共5页

通航水域船舶密度和海底电缆的同步增加,一旦船舶抛锚或走锚造成电缆管线损坏,后果十分严重。针对此问题设计一种依靠主动声波信号实现的海底电缆保护系统,在危险区域由船用测深仪探头激活保护装置,经过信号放大处理后在相同频率上发射... 通航水域船舶密度和海底电缆的同步增加,一旦船舶抛锚或走锚造成电缆管线损坏,后果十分严重。针对此问题设计一种依靠主动声波信号实现的海底电缆保护系统,在危险区域由船用测深仪探头激活保护装置,经过信号放大处理后在相同频率上发射响应信号,充当目标回波被测深仪显示出来,同时发出声光报警,促使驾驶员进行规避操纵,研究表明该保护系统可以解决困扰业界的海底电缆保护难度大的问题,具有一定的实用性和可行性。 展开更多

关键词 海底电缆 保护系统 测深仪 信号发射

原文传递

超声扫描成像测井仪信号处理电路设计

6

作者 傅元 李德健 韩吉声 《无损检测》 2012年第8期60-63,共4页

介绍了一种超声扫描成像测井仪信号处理电路的设计和实现。电路主要包括超声信号限幅电路、放大滤波电路、检波电路、A/D电路、FIFO电路以及单片机控制电路。电路采用了高频放大器以及差分放大器,很好地实现了对微弱超声回波信号的获取... 介绍了一种超声扫描成像测井仪信号处理电路的设计和实现。电路主要包括超声信号限幅电路、放大滤波电路、检波电路、A/D电路、FIFO电路以及单片机控制电路。电路采用了高频放大器以及差分放大器,很好地实现了对微弱超声回波信号的获取、放大、波形包络检波、A/D转换和缓存处理。试验表明,电路结构简单实用,获得了比较理想的回波包络信号。 展开更多

关键词 超声成像 限幅电路 发射电路 回波信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

共光路百赫兹激光测月系统主回波重叠的研究 被引量：3

7

作者 皮晓宇 伏红林 +4 位作者 翟东升 李荣旺 张海涛 李祝莲 李语强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期87-92,共6页

高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与... 高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与接收激光光子的回波时刻相重叠的现象,影响了对回波光子的探测。文中从信号时序角度对主回波重叠现象进行了分析,研究了光子飞行时间与重叠现象间的关联性。利用某天的月面反射器的轨道预报对系统的重叠发生比率进行了模拟,得出了当天观测时段内整体的重叠发生率约为8%。同时开展了基于每个发射时刻的分段模拟,结果与前者吻合。对微调转镜转速以避开主回波重叠的方法进行了分析,开展了对应的转镜转速调整试验,结果表明当重叠发生时,对转速进行适量调整可以避开主回波重叠。 展开更多

关键词 激光测月 共光路 高重频 主回波重叠

原文传递

基于SystemVue的某型雷达发射信号生成 被引量：8

8

作者 张杰 何强 韩壮志 《现代电子技术》 2014年第21期45-48,52,共5页

目前由于SystemVue仿真软件在雷达库方面有了重大更新,在雷达系统仿真中的应用还非常少,但其优越的仿真特性在雷达的工程实践中具有重大价值。简要介绍了SystemVue的优点和美国一种典型对空搜索雷达的基本理论,并基于SystemVue对其发射... 目前由于SystemVue仿真软件在雷达库方面有了重大更新,在雷达系统仿真中的应用还非常少,但其优越的仿真特性在雷达的工程实践中具有重大价值。简要介绍了SystemVue的优点和美国一种典型对空搜索雷达的基本理论,并基于SystemVue对其发射信号和无杂波的点目标回波生成信号进行了程序设计及仿真结果验证。SystemVue仿真软件以其独特的先进性和新颖性,在雷达系统仿真领域中将具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 SystemVue 美国典型雷达 对空搜索 点目标回波生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用包络检波去除SISAR直达波干扰的新方法 被引量：2

9

作者 陈觉之 袁领峰 +1 位作者 罗斌凤 张守宏 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期23-27,共5页

为了去除直达波干扰,从强的直达波干扰背景中有效提取SISAR侧影成像的目标全息信号,提出了对接收的含有目标全息信号和强直达波的混合信号直接进行包络检波,然后通过对检波后的输出进行时域的正交分解,恢复目标的全息信号的新方法.仿真... 为了去除直达波干扰,从强的直达波干扰背景中有效提取SISAR侧影成像的目标全息信号,提出了对接收的含有目标全息信号和强直达波的混合信号直接进行包络检波,然后通过对检波后的输出进行时域的正交分解,恢复目标的全息信号的新方法.仿真结果验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 包络检波 阴影逆合成孔径雷达(SISAR) 直达波 目标全息信号 正交分解

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SystemVue的炮位侦察雷达炮弹回波信号生成 被引量：2

10

作者 郑昌艳 何强 张杰 《微型机与应用》 2016年第3期81-83,95,共4页

目前很多仿真软件对于参差重频的目标回波信号产生都有一定的局限性,本文在System Vue仿真平台及其雷达信号处理库的基础上,通过设计MATLAB脚本程序动态更新模型参数解决了这一问题。文中简要介绍了System Vue雷达库的基本情况和Signal ... 目前很多仿真软件对于参差重频的目标回波信号产生都有一定的局限性,本文在System Vue仿真平台及其雷达信号处理库的基础上,通过设计MATLAB脚本程序动态更新模型参数解决了这一问题。文中简要介绍了System Vue雷达库的基本情况和Signal X模块的特点,针对一种炮位侦察雷达,在System Vue的基础上进行了参差重频信号生成、波束控制、输出同步、炮弹弹道和炮弹目标回波生成的程序设计。System Vue仿真软件以其独特的先进性和新颖性,在雷达系统仿真领域中将具有很好的应用。 展开更多

关键词 SYSTEM Vue 发射信号生成 波束控制 输出同步 炮弹弹道 回波生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光雷达云数据视场交迭异常监测系统 被引量：1

11

作者 王鸿飞 程学军 王建平 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第4期1128-1133,共6页

激光雷达扫描得到的点云数据以欧氏距离和交并比作为阈值对异常情况监测。但是,视场交迭异常对这两个二维参数的阈值突破不敏感,因此设计激光雷达云数据视场交迭异常监测系统。运用监测模块分析激光雷达点云数据,获取数据视场交迭系数... 激光雷达扫描得到的点云数据以欧氏距离和交并比作为阈值对异常情况监测。但是,视场交迭异常对这两个二维参数的阈值突破不敏感,因此设计激光雷达云数据视场交迭异常监测系统。运用监测模块分析激光雷达点云数据,获取数据视场交迭系数。利用回声信号采集模块对数据进行高速计数累积和缓存。增加激光雷达云数据视场交迭区域可见光谱的范围,将拷贝的数据传送给数据监控模块。设置激光雷达点云数据监控节点,按照顺序取值划分异常阈值,利用其能够迅速精准捕捉视场交迭异常,实现异常监测。实验结果表明,所设计系统监测精准度高,虚警率与漏警率低,在激光雷达云数据处理领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 激光雷达 点云数据 数据异常 监测系统 视场交迭 回波信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

探地雷达旁瓣辐射回波的提取方法

12

作者 胡海涛 方广有 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2008年第6期787-791,共5页

激励脉冲的脉宽改变使探地雷达发射天线产生明显的旁瓣辐射回波,对该种波成分的研究在探地雷达的应用中有一定的理论和实际意义.从频域中各频率分量下旁瓣辐射回波电场强度占总接收波形电场强度比例的角度出发,研究了旁瓣辐射回波的提... 激励脉冲的脉宽改变使探地雷达发射天线产生明显的旁瓣辐射回波,对该种波成分的研究在探地雷达的应用中有一定的理论和实际意义.从频域中各频率分量下旁瓣辐射回波电场强度占总接收波形电场强度比例的角度出发,研究了旁瓣辐射回波的提取方法,并在实际应用中将该方法所得结果与实测结果相比较.结果表明,该方法可以较好地从接收波形中提取出旁瓣辐射回波,在一定程度上验证了该方法的合理性. 展开更多

关键词 信号提取 旁瓣辐射回波 主瓣 旁瓣 脉冲宽度

在线阅读 下载PDF 职称材料

新一代天气雷达回波数据质量异常的故障分析和排除 被引量：4

13

作者 纪奎秀 郑伟 +1 位作者 彭涛 宋远红 《气象水文海洋仪器》 2014年第4期117-119,共3页

以成都新一代天气雷达(CINRAD/SC)的1次回波减弱故障为例,详细介绍了分析和排除此次典型故障的过程:从回波减弱这一故障现象,逐步检查终端处理软件中信号处理器RVP7的参数设置、接收通道、发射系统,最终确定因发射系统中高功率电源分机... 以成都新一代天气雷达(CINRAD/SC)的1次回波减弱故障为例,详细介绍了分析和排除此次典型故障的过程:从回波减弱这一故障现象,逐步检查终端处理软件中信号处理器RVP7的参数设置、接收通道、发射系统,最终确定因发射系统中高功率电源分机故障导致雷达发射功率降低,回波减弱。通过对本次故障的分析和排除,从中总结获得了几点关于雷达维护维修的有益启示。 展开更多

关键词 天气雷达 回波强度 信号处理器 接收通道 发射系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

高密度悬移质沉积物下水下地形测量研究

14

作者 孙德勇 张坚樑 +1 位作者 阮可奇 钱虹伊 《海洋信息》 2019年第3期23-30,共8页

水下地形测量时遇到高密度悬移质沉积物的水域,单频测深仪声波信号被沉积物或污泥吸收而消失,测深数据无法采集.尤其在近海动态的海域测量,淤泥深可陷至膝盖的海滩,常规的方法是利用测船借涨潮之机来获取断面线上滩涂数据然而潮水冲击... 水下地形测量时遇到高密度悬移质沉积物的水域,单频测深仪声波信号被沉积物或污泥吸收而消失,测深数据无法采集.尤其在近海动态的海域测量,淤泥深可陷至膝盖的海滩,常规的方法是利用测船借涨潮之机来获取断面线上滩涂数据然而潮水冲击淤泥使高密度悬移质增厚,导致测深仪无法获取测深数据,又不能及时进行补测.例如:在钱塘江杭州湾南岸的曹娥江口门、余姚新陶家路闸、慈溪等滩涂上断面测量°本文提出了一种针对性的解决思路,并在相对静态的湖漫水库,按照设置的重叠带对相同河床底质进行不同仪器、不同频率的测深试验,选择几种计算方法来互查互检,对不同仪器不同方法获得的数据进行分析比对,均取得成功,从而实现高密度悬移质沉积物下的水下地形测量。 展开更多

关键词 地形测量 高密度悬移质 沉积物 测深仪 回声信号 数据缺失 重叠带

在线阅读 下载PDF 职称材料