1 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室，上海 200083
2 上海科技大学信息科学与技术学院，上海 201210
对于单光子测距雷达系统而言，发射激光脉冲瞬间和近场强后向散射带来的强背景光噪声信号均会导致光电倍增管产生强光感生噪声（SIN），严重影响后续目标的探测。为精确标定单光子量级的SIN，基于自主研制的单光子测距回波模拟器和固定脉宽为10 ns的脉冲激光器搭建了一套完备的SIN检测与评估平台。测量了不同能量的强背景光条件下的SIN，并使用相关经验公式对噪声进行了拟合。结合实际测距雷达系统，为满足百公里级测距目标反演的信噪比要求，应控制到达探测器处近场强背景光能量小于100 pJ。该研究为单光子测距激光雷达系统的性能评估提供了重要参考。
遥感与传感器 单光子测距 强光感生噪声 光电倍增管 回波模拟器 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428011
1 中国科学院半导体研究所固态光电信息技术重点实验室，北京 100083
2 中国科学院大学微电子学院，北京 100049
激光探测系统连接的功能模块能否正常工作，由探测系统对探测目标的识别能力决定。针对实验室条件下高速交会的目标回波信号的模拟，提出了脉宽-强度调制方式。该方式通过控制输入脉冲信号的脉宽改变输出光脉冲的峰值，可用于模拟回波信号的脉冲峰值变化。设计了电路实现形式，采用该电路驱动860 nm半导体激光器并进行测试。测试结果表明，脉宽为8~16 ns的输入脉冲信号对应峰值功率为3.7~8.3 W的输出光脉冲信号。将脉宽-强度调制模块作为基本的物理实现单元，提出了回波信号的高阶模拟方案，模拟目标回波信号更多的信息。该调制方式原理简单、电路实现容易且成本低，为激光探测系统的目标识别功能的设计与检验提供新的方向。
激光器 半导体激光器 激光探测 回波模拟 信号调制 驱动电路 光学学报
2022, 42(14): 1414001
为了研究雷达高度表相对于地面运动时天线主瓣照射区内多普勒谱分布规律，建立了大地回波宽多普勒带模型，利用基于等多普勒带、等距离环的网格映像法将波束照射区划分为若干矩形散射网格，采用等多普勒带内各矩形网格回波功率叠加的方法对回波多普勒功率谱进行仿真，克服了基于极坐标积分法计算繁琐且不利于后续工程实现的缺点，仿真结果与理论值相符，表明模型合理，最后分析得出了雷达高度表在不同高度及速度下多普勒谱分布规律，为后续雷达高度表的回波模拟提供了理论支撑。
雷达高度表 回波模拟 网格映像法 多普勒谱分布 radar altimeter echo simulation grid mapping method Doppler spectrum distribution
1 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
2 北方光电股份有限公司，陕西 西安 710065
3 广东工商职业学院，广东 肇庆 526020
依据大量程红外脉冲式激光测距仪测距性能的检测需求，提出了一种基于MODTRAN数据库的激光回波信号模拟的检测方法。在室内环境下模拟激光测距大气回波信号，以实现对测距仪的测距精度及最大测程两项指标的检测。该方法调用MODRAN数据库计算出GJB2241A中仲裁实验的大气辐射透过率，在此基础上建立回波功率的数学模型，并采用FPGA以及模拟延时器件实现预设延时，使得距离模拟与能量模拟自成回路，实现了测距回波的真实模拟。实验结果表明：设计的回波信号模拟系统可实现50 m~22 km的大量程距离模拟，回波延时精度优于2 ns，最大测程的测准率可达90%，满足了激光测距仪性能测试的检测需求。
激光测距仪 测距精度 最大测程 MODTRAN数据库 大气回波模拟 laser range finder ranging precision maximum range distance MODTRAN database aerosol echo simulation
电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,河南 洛阳 471003
以某逆合成孔径雷达串行仿真程序的优化为实例, 基于多核微机研究雷达仿真运行效率优化方法。首先总结了目前常用的雷达信号仿真并行算法, 指出了各自方法的优缺点, 同时分析了雷达信号仿真中的并行粒度; 然后研究了目标回波生成、仿真结果显示、脉冲压缩等各个计算单元的耗时情况和优化策略, 并对测试结果进行了分析。最后采用高性能函数库、多通道并行脉压、回波模拟快速递推算法、目标回波并行仿真和流水线并行等多种策略对ISAR串行仿真实例进行了优化, 综合优化后的程序运行速度提高为原来的6.7倍, 表明了优化策略的有效性和实用性。
逆合成孔径雷达 时间开销 并行计算 回波模拟 傅里叶变换 ISAR time overhead parallel computing echo simulation Fourier transform
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳471009
2 河南科技大学，河南 洛阳471003
传统的激光雷达测距机信号处理能力的评估需要激光器、光学系统和探测器等设备的配合，为简化该评估方法，研制了一种机载脉冲激光雷达回波模拟设备。通过分析脉冲激光雷达回波特性，建立了回波数学模型，指出了衡量测距性能的关键参数。以模型为理论依据，以距离、信噪比等参数为输入，采用软件算法生成波形数据并存储于PC机，通过硬件电路将波形数据处理输出，形成模拟激光回波。实验证明，该设备可模拟目标最远40 km，信噪比最小为2的回波，其中,目标距离模拟误差在0.95‰内，信噪比平均模拟误差为13.3％，该设备工作稳定可靠，满足使用要求，极大地简化了激光雷达测距机信号处理能力的性能测试。
激光雷达 测距机 信号处理 回波模拟 ladar rangefinder signal processing simulating echo signal
电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
激光引信回波模拟装置是激光引信测试设备的重要组成部分。介绍了激光引信回波模拟装置的组成,设计了用于该装置的硬件电路和软件控制系统。硬件电路采用单片机完成控制指令的接收和控制信号的产生,使用串行扩展芯片GM8125将单片机AT89S52的串行口扩展成5个,满足了激光引信回波模拟装置串口资源要求。软件控制系统基于LabVIEW设计,主要包括串口通信程序和控制指令的产生程序,控制指令经串口通信传送给硬件电路。实验结果表明,该装置满足激光引信测试设备的要求。
回波模拟装置 激光引信 单片机 串口扩展 echo simulator equipment laser fuze single chip computer serial port extension
介绍了伪码调相PD雷达引信模拟回波相位编码相关性的实现方法.利用伪随机序列的性质,采用引信发射信号调相信息同步技术,消除了模拟系统自身延迟以及信号环路中其他路径延迟的影响,实现了具有相位编码相关性的相对引信天线零距离和极近距离体目标回波的模拟.采用了调相信息预置法,实现了对任意模糊距离上地海杂波的模拟,并使任意模拟距离上的杂波保持引信发射信号的0-π调相误差特征.
回波模拟 伪码调相 脉冲多普勒 雷达引信 近距离 杂波 相关性
给出了回波模拟器的原理及其对卫星高度计的测试和定标方法.通过采用chirp重建技术、全去斜坡技术、海洋回波波谱数字合成技术和高速DSP技术,研制了一台用于卫星高度计测试和定标的全信号海洋回波模拟器,实现了海洋回波信号的全程路径延时模拟和全海况模拟.延时模拟精度为0.2
ns、海洋有效波高模拟精度为0.5 m、后向散射系数模拟精度为1 dB;并将该模拟器用于了卫星高度?迫低车牟馐院投ū?实验结果:有效验证了回波模拟器的原理及其对卫星高度计的测试和定标方法是可行的,也有效验证了一种卫星高度计的动态工作性能.
雷达 高度计 回波模拟器 微波遥感
