混沌激光相关法测距系统的信号采集与处理

混沌激光相关法测距系统的信号采集与处理

论文摘要

宽带混沌信号因其随机性和良好的相关特性,在雷达和通信等诸多领域得到了广泛的应用。人们在宽带信号产生、采集与处理等方面取得了一系列有价值的成果。随着新理论和新技术的提出,有关宽带混沌信号研究的新成果也在不断的涌现。课题组对半导体激光器的非线性动力学特性进行了长期深入的研究,采用光反馈的方式产生数GHz带宽的混沌激光信号,其波形比伪随机序列具有更细锐的自相关曲线。借鉴随机码相关技术,我们设计了基于混沌激光的相关法测距系统,并将其应用于激光测距雷达,汽车防撞雷达,光纤断点定位,以及电缆断点和阻抗失配检测中。其中混沌信号的快速采集、存储以及处理是重要的单元技术。本文设计并实现了混沌激光相关法测距系统的快速数据采集和处理,促进了理论研究向技术应用的转换。结合本课题的研究方向,本文主要做了以下工作:1.提出并确定了混沌激光相关法测距系统的信号采集和处理方案。2.基于VB编程平台采用了VB源码库二次开发技术对采集卡硬件进行编程控制,对测距系统界面进行设计3.提出相关平均离散消除算法,对相关运算结果进行后处理,可以显著提高信噪比。4.根据维纳-辛钦定理,确定了基于频域的快速互相关算法,并结合混合编程技术在VB平台得以实现。5.将数据采集和处理系统应用到课题组研制的混沌激光测距仪、混沌光纤断点定位仪以及电缆的断点和阻抗失配检测中,性能良好。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 混沌激光相关法测距技术的发展与应用
  • 1.3 混沌激光相关法测距原理
  • 1.4 论文主要内容
  • 第二章 基于采集卡的数据采集和处理系统
  • 2.1 引言
  • 2.2 高速数据采集系统硬件设计
  • 2.3 数据处理——相关平均离散消除算法
  • 2.3.1 相关平均离散消除算法
  • 2.3.2 界面设计
  • 2.4 结论
  • 第三章 混合编程实现快速相关计算
  • 3.1 引言
  • 3.2 基于频域的快速互相关运算
  • 3.2.1 维纳-辛钦定理
  • 3.2.2 频域互相关算法
  • 3.2.3 算法运行时间对比
  • 3.3 混合编程实现快速相关算法
  • 3.3.1 常用VB混合编程技术
  • 3.3.2 利用MatrixVB实现快速相关计算
  • 3.4 结论
  • 第四章 数据采集和处理系统的应用
  • 4.1 引言
  • 4.2 基于半导体激光器的混沌激光测距仪
  • 4.3 结论
  • 第五章 工作总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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