直接探测和相干探测.
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VPI大作业题目V3验证型题目(10题,每题只能有一组学生选择,组内不同学生设置参数要有差异)1.基于直接探测和相干探测装置的光发射机指标参数测量系统设计(第二章)说明与要求:搭建直接探测和相干探测装置,对光发射机的重要指标如激光器线宽、强度噪声、调制后信号的啁啾大小等进行测量。
根据光谱仪、射频频谱分析仪获得的测量结果,估计测量误差大小并提出改进方法。
注:线宽的测量主要针对窄线宽激光器(100kHz左右)进行。
参考例程:Chirp and Transfer Function Measurement;RIN Measurement MethodsSelf-Heterodyne Linewidth Measurement。
难度等级:B2.相同速率(比特率)不同调制格式的光信号时频域特征研究与抗色散性能分析(第三章)说明与要求:信号速率固定为100Gbps。
分析脉冲占空比分别为100%,66%和33%的OOK,DPSK,QPSK和16QAM的光信号。
研究不同调制格式时域波形和光谱形状的差别;研究不同调制格式随标准单模光纤色散值变化而引起的脉冲展宽变化规律,比较其色散容限大小。
参考例程:Differential Phase Shift Keying (DPSK) vs. Non Return-to-Zero (NRZ)for 40 Gbit/s over 5*90 km Terrestrial System。
BER vs. Accumulated Dispersion for ASK, DPSK and DQPSK modulation formats;BER vs OSNR for ASK, DPSK and DQPSK Modulation Formats。
难度等级:A3.光纤中受激布里渊散射效应的研究(第三章)说明与要求:通过测量背向散射功率获得不同有效面积光纤的SBS阈值,构建相关变化规律曲线;讨论使用标准单模光纤时, SBS效应对相同速率不同调制格式(如OOK,BPSK,QPSK等)光信号的传输损伤。
直接探测和相干探测概述直接探测和相干探测是两种常用的信号探测方法。
直接探测是通过直接测量信号的幅度或频率来判断信号的存在与否,而相干探测则是通过与参考信号进行干扰相消来提高探测性能。
本文将对这两种探测方法进行详细介绍,并对它们的优缺点进行讨论。
直接探测直接探测是一种简单直接的信号探测方法。
在直接探测中,我们直接测量信号的幅度或频率,并将其与一个预设的阈值进行比较。
如果信号的幅度或频率超过了阈值,则判定信号存在;否则,判定信号不存在。
直接探测在实际应用中非常常见,例如在无线通信中,接收机常常通过测量信号的功率来判断信道的质量。
另外,在雷达系统中,也可以使用直接探测来探测目标的存在。
然而,直接探测方法存在一些缺点。
首先,它对噪声非常敏感,噪声的存在往往会导致误判。
其次,直接探测方法通常无法提供对信号的相位信息的判断,这在某些应用中可能是十分重要的。
相干探测相干探测是一种基于相干性原理的信号探测方法。
在相干探测中,我们通过将接收到的信号与一个已知的参考信号进行干扰相消,从而提高探测性能。
相干探测的核心思想是利用干扰相消来减小噪声的影响,并提高信号与噪声之间的信噪比。
通过与参考信号进行相关运算,我们可以将信号的相位信息从噪声中提取出来,从而实现对信号的更准确的判断。
相干探测在很多应用中被广泛使用。
在通信系统中,相干解调可以大大提高接收机的性能。
在雷达系统中,相干处理可以提供目标的精确距离和速度信息。
然而,相干探测方法也存在一些限制。
首先,相干探测方法通常需要事先获得参考信号,这对于某些应用来说可能是十分困难的。
其次,对于复杂的信号,相干探测可能需要耗费大量的计算资源。
优缺点比较直接探测和相干探测具有不同的优缺点。
直接探测方法简单直接,适用于一些简单的探测问题。
然而,直接探测方法对噪声非常敏感,且无法提供对信号相位的判断。
相比之下,相干探测方法可以通过干扰相消来减小噪声的影响,并提高探测性能。
相干探测还可以提供对信号的相位信息的判断,这对于一些需要精确测量的应用非常重要。
机载激光雷达的知识发布日期:2009-09-04 我也要投稿!作者:网络阅读:309[ 字体选择:大中小 ]机载激光雷达特点、分类及其发展激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。
目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器,Er:YAG激光器,Nd:YAG激光器,喇曼频移Nd:YAG激光器、GaAiAs 半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd:YAG激光器等。
其中掺铒YAG激光波长为2微米左右,而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。
根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。
其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术(AM),且不需要干涉仪。
相干探测型激光雷达可用外差干涉,零拍干涉或失调零拍干涉,相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制,脉冲频率调制(FM)或混合调制。
按照不同功能,激光雷达可分为跟踪雷达,运动目标指示雷达,流速测量雷达,风剪切探测雷达,目标识别雷达,成像雷达及振动传感雷达。
激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。
至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。
由此可以看出,直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近,相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径。
并由发射/接收(T/R)开头隔离。
T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射,信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜,这时,它们起光学接收的作用。
T/R 开关将接收到的辐射送入光学混频器,所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器,后者将光信号变成电信号,并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。
国防科学技术大学钱学森班选拔考试题一、选择(每题2分,共10题,共20分;每题只有唯一正确答案,多选计0分!)1. PbS的禁带宽度为0.67eV,其截止波长在()A.可见光区B.近红外区C.中红外区D.远红外区2.设某目标辐射光的波长在中红外波段,下列探测器可供选择的最佳探测器有()A.磷镉汞PV探测器B.PMTC.Si光电二极管D.Si-CCD3.直接探测和相干探测的比较,下列说法那种是不正确的()A.直接探测可以用非相干光源(如各种自然光源、LED等),也可以用相干光源(如各种激光),相干探测只能用相干光源。
B.直接探测利用光束的强度去携带信息,相干探测用光波的振幅、频率和相位等来携带信息。
C.相干探测只要求满足波前匹配条件,系统结构较直接探测简单。
D.相干探测比直接探测具有更低的探测极限,前者的测量精度优于后者IO1~IO'倍数量级。
4.下列检测设备或者系统变得工作原理基于自相关检测的是()A.锁定放大器B.取样积分器C.光子计数器D.相干探测系统5.若要检测宽度为10「七脉冲光信号,应选择最佳的光电探测器为()A .PIN型光电二极管B.热电偶C.PN结型光电二极管D.2CR11硅光电池6.利用下列哪种调制器或者设备可以实现对光波的频率进行调制()A.电光调制器B.迈克尔孙干涉仪C.激光陀螺D.日出式调制盘7.光伏探测器与光导探测器比较,下列说法不正确的是:()A.光伏探测器不具有内增益(除APD和光电三极管外)。
B.光伏效应响应时间主要山载流子到结区的扩散时间决定,其扩散时间通常短于多数载流子寿命,所以它比用相同材料制成的光电导探测器响应更快。
C.光伏效应对光的吸收为本征吸收,而光电导效应可以是本征吸收,也可以是非本征吸收,所以光伏探测器光谱响应的长波限一般为中远红外区,而杂质光电导探测器可延伸到远红外区。
D.所有光伏探测器必须工作在一定的反向偏压条件下,才能发挥其正常功能。
激光雷达工作原理激光是 2 0世纪 6 0年代出现的最重大科学技术成就之一。
它的出现深化了人们对光的认识 ,扩大了光为人类服务的天地。
激光技术从它的问世到现在 ,虽然时间不长 ,但是由于它有着几个极有价值的特点 :高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性。
激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物。
由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。
发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。
激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。
首先明白一下激光雷达,激光雷达是以激光为光源,通过探测激光与被探测无相互作用的光波信号来遥感测量的.使用振动拉曼技术进行测量的激光雷达技术即为拉曼激光雷达,主要用于大气遥感测量。
拉曼激光雷达属于遥感技术的一种。
激光雷达作为一种主动遥感探测技术和工具已有近50 年的历史,目前广泛用于地球科学和气象学、物理学和天文学、生物学与生态保持、军事等领域。
其中,传统意义上的激光雷达主要用于陆地植被监测、激光大气传输、精细气象探测、全球气候预测、海洋环境监测等。
随着激光器技术、精细分光技术、光电检测技术和计算机控制技术的飞速发展,激光雷达在遥感探测的高度、空间分辨率、时间上的连续监测和测量精度等方面具有独到的优势。
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。
从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。
根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。
工程测绘中激光雷达测绘技术的应用发表时间:2016-09-27T16:53:51.233Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:刘金苹[导读] 摘要:激光雷达技术(LIDAR)由于具有快速、简单、准确获取空间三维信息等特点,而普遍受到人们的热心关注。
近几年来,激光雷达技术已经作为一项高新技术被广泛运用于工程测绘工作中。
伴随着经济的发展,激光雷达技术本身也在不断发展,其在各个领域内的运用也有了新的进步。
LIDAR技术在工程测绘中得到了比较广泛的应用。
山东省地质测绘院 250011摘要:激光雷达技术(LIDAR)由于具有快速、简单、准确获取空间三维信息等特点,而普遍受到人们的热心关注。
近几年来,激光雷达技术已经作为一项高新技术被广泛运用于工程测绘工作中。
伴随着经济的发展,激光雷达技术本身也在不断发展,其在各个领域内的运用也有了新的进步。
LIDAR技术在工程测绘中得到了比较广泛的应用。
本文在介绍激光雷达的分类与工作原理的基础上,探讨了激光雷达技术在工程测绘中的具体应用,以供大家参考。
关键词:激光雷达技术;测绘一、激光雷达技术的概念激光雷达测绘技术,即IIDAR,是一种高配置高原理集成系统,是当前数码测绘技术的典型代表。
激光雷达技术主要由记载GPS提供空间位置,这种技术的激光方向建立在惯性测量技术的基础上。
此外,激光系统主要供给激光脉冲,由计算机系统提供高速和大规模的数据存储空间与处理能力。
运用激光雷达技术可以同时快速的获得空间三维坐标。
实地拍摄的数码摄影像片,在计算机的处理后,可以重现大型实体及场景目标的3D数据模型,呈现设计生活中的事物的真实存在形态,确保快速获取空间信息的效果。
机载激光雷达系统则是一款高速度、高性能、长距离的航空测量设备,该系统由激光测高仪、GPS 定位装置、IMU(惯性制导仪)和高分辨率数码照相机组成,实现对目标物的同步测量。
测量数据通过特定方程解算处理,生成高密度的三维激光点云数值,为地形信息的提取提供精确的数据源。