沙尘环境下的激光探测性能研究

【摘要】激光具有抗电磁干扰能力强、角度和距离分辨率高、单色性好等优点,因此,在现代国民经济和国防建设中发挥着越来越重要的作用。激光光束在沙尘中传输时会与沙尘粒子发生相互作用,产生粒子的吸收和散射效应,使接收端的激光功率减小,导致系统性能下降,严重时甚至造成失效。因此,对脉冲激光在沙尘中传输特性的研究是分析激光传输效应和确定激光测距系统性能的重要基础。本文以脉冲式短程激光测距系统为背景,首先从发射和接收系统两个方面分析测距系统的光电探测特性,通过在发射端串联微小阻值测试电阻的方式研究高频环境下的输出特性；对于接收端回波信号的相关性分析后发现,在回波信号饱和之前,测试目标和作用距离的不同不会导致回波信号形状上的变化。根据这一发现提出了一种基于互相关算法的测距方法,即利用回波信号相关性比对来标定距离。对于沙尘环境中的探测特性分析,以Mie散射原理为理论基础,采用蒙特卡罗方法,建立了脉冲激光在定量沙尘浓度中的传输模型,对模型进行了软件仿真。通过搭建浓度可控的密闭试验箱,模拟环境的实验,分析了沙尘环境中测距系统的探测特性。通过大量实验表明,在沙尘环境中,随着沙尘粒子浓度的增加,激光信号的透过率呈现非线性降低,在不同浓度环境中,模型的衰减规律表征了实际衰减情况,为激光测距系统在具体工作中抗干扰提出理论依据。
【作者】张怀迪；
【导师】雷鸣；
【作者基本信息】西安工业大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】激光测距系统；回波信号；传输特性；衰减；最小二乘法；

【参考文献】
[1]本报记者吕海波.石墨烯投资,风已生水慢起[N].中国化工报,2011-06-29005.
[2]王艳艳.京剧唱腔在民族声乐演唱中的借鉴与应用[D].山东师范大学,艺术（专业学位）,2013,硕士.
[3]乌兰格日乐.民族地区高校推进当代中国马克思主义大众化研究[D].内蒙古师范大学,马克思主义中国化研究,2012,硕士.
[4]陆声链,林士敏.基于距离的孤立点检测及其应用[J].计算机与数字工程,2004,05:94-97.
[5]梅继林,李健.甘肃省制造业绩效研究——基于DEA模型的实证[J].河西学院学报,2014,06:82-86.
[6]苏通.人眼虹膜图像钠环检测方法研究[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[7]赵钺.PPCPs类污染物在渭河沉积物上吸附行为研究[D].长安大学,环境工程,2013,硕士.
[8]王璐珉.基于女书的文字设计及其衍生产品的设计研究[D].河北大学,设计艺术学,2014,硕士.
[9]宋正中.基于DSP控制下的直线步进电机的速度反馈闭环控制[D].太原理工大学,电机与电器,2004,硕士.
[10]康微.河南宝丰铝土矿田地质特征与成矿环境[D].中国地质大学（北京）,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[11]余江,周红阳,王斌,郭琦,张楠.南方电网中性母线过电压保护的反事故措施[J].电力系统自动化,2010,09:95-98.
[12]张添.基于Selenium的Web自动化测试[D].北京交通大学,2014.
[13]赵娟.基于系统动力学的宏观调控对房地产价格影响研究[D].北京交通大学,2014.
[14]赵红霞.膈下逐瘀汤联合环磷酰胺对EAC肝癌小鼠肿瘤间质血管生成影响的实验研究[D].辽宁中医药大学,中西医结合基础,2012,硕士.
[15]一文.网络时代的金融蜕变[N].金融时报,2001-06-20012.
[16]杨双东.金融危机下丹麦劳动力市场的灵活安全性模式分析[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[17]袁朋超.基于土地利用的城市慢行交通需求预测研究[D].西安建筑科技大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[18]孟繁峥.冰冻地区码头结构型式及防冰措施[J].中国水运,2015,03:44-45.
[19]刘文军.体育文化在中原经济区“五位一体”总体布局中的作用研究[J].中国校外教育.
[20]李欣.科学计算在数字站库中的应用[D].吉林大学,计算数学,2013,硕士.
[21]王翔.基于APS的PCB精益生产控制系统的设计与实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[22]樊良新.渭河流域关中地区农村居民生活用水行为研究[D].西北农林科技大学,水土保持与荒漠化防治,2014,博士.
[23]刘德明.OP15在某电厂辅机程控系统改造中的应用[J].冶金自动化,2003,S1:273-275.
[24]贾婧.可视化光纤资源系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机技术,2011,硕士.
[25]尹观.催化加氢制备2,3,5-三甲基氢醌的研究[D].天津大学,应用化学,2013,硕士.
[26]周红红,范景红.论多模态话语分析理论视域下的英文影视欣赏课教学[J].北京交通大学学报(社会科学版),2014,01:124-128.
[27]陈琳琳.姜黄素对小鼠心肌梗死后心室重构的保护作用及机制研究[D].南方医科大学,内科学（专业学位）,2014,博士.
[28]吴青.基于地理信息系统的配电网优化规划的研究[D].广西大学,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[29]石凌菲.我国刑事庭前会议制度研究[D].中国社会科学院研究生院,司法制度（专业学位）,2014,硕士.
[30]施勤.从黑人女性形象塑造看福克纳的多维批判视野[D].上海外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[31]雷蓉蓉.内质网应激在氟致神经干细胞凋亡中的作用[D].华中科技大学,公共卫生,2013,硕士.
[32]李富才.踝关节CPM康复器设计与控制技术的研究[D].青岛大学,机械电子工程,2013,硕士.
[33]赖玲珑.泰国初中级汉语学习者易混淆词研究[D].北京师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[34]苑亚珍.船闸输水反弧门廊道非恒定流研究[D].清华大学,水力学及河流动力学,1994,硕士.
[35]王朝亮,赵成勇,许建中.模块化多电平换流器的子模块冗余配置计算方法[J].电力系统自动化,2013,16:103-107.
[36]徐伟.高光谱区域生长算法用于溢油区域划分[D].大连海事大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[37]冀明奎.华东三省市农村卫生机构财务状况研究[D].复旦大学,社会医学与卫生事业管理,2012,博士.
[38]吴法源.文学与哲学的冲突和融合[D].华东师范大学,中国古代文学,2002,硕士.
[39]郭霄霄.服装品牌贈品策略研究[D].北京服装学院,設计艺术学,2012,硕士.
[40]张羽阳.伊恩·麦克尤恩的《赎罪》中塔利斯姐妹的心理分析[D].河北师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[41]魏远栋.独柱墩弯梁桥抗倾覆稳定性及典型车辆过桥单车最大荷载研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[42]简洁.电动清扫车清扫作业装置的设计与研究[D].南京理工大学,车辆工程,2012,硕士.
[43]王蓉霞.传统司法的论证风格[D].河北经贸大学,法学理论,2013,硕士.
[44]路明.流固耦合条件下岩土体等效导热系数的计算与传热规律的研究[D].辽宁工程技术大学,岩土工程,2012,硕士.
[45]毛建茹.“特色办学与人才培养机制创新”——上海市高等教育学会第十届所长沙龙综述[J].中国高等教育评估,2014,04:68-71+82.
[46]鹿遥.基于云架构的水质自动监测系统软件的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,集成电路工程,2014,硕士.
[47]孙元章,杨新林,王海风.考虑暂态稳定性约束的最优潮流问题[J].电力系统自动化,2005,16:56-59+83.
[48]胡博.广东某水厂水处理系统生产效能诊断研究[D].哈尔滨工业大学,市政工程,2014,硕士.
[49]钟桦.从长沙《大公报》看1932年湖南中小学音乐课程标准改革[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[50]徐敏儿.基于衍射光栅的高分辨力位移测量系统研究[D].哈尔滨工业大学,仪器科学与技术,2013,硕士.