视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

王春勇; 李新; 来建成; 姜海娇; 张春燕; 卞保民; 李振华

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.014

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视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

王春勇 , 李新 , 来建成 , 姜海娇 , 张春燕 , 卞保民 , 李振华

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引用本文:

Citation:

视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

1.
南京理工大学理学院南京 210094;
2.
西安现代控制技术研究所西安 710065

作者简介: 王春勇(1967- ),男,副教授,主要从事激光雷达与光电检测技术方面的研究..

通讯作者: 李振华, lizh.Enhua11@mail.njust.Edu.cn

中图分类号: TN958.98

Video frequency accumulation for the improvement of signal-to-noise ratio in laser probing

1.
School of Science, Nanjing University of Science & Technology, Nanjing 210094, China;
2.
Xi'an Modern Control Technology Research Institute, Xi'an 710065, China

Corresponding author: LI Zhen-hua, lizh.Enhua11@mail.njust.Edu.cn

CLC number: TN958.98

摘要: 为了研究多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的途径的有效性,以噪声的统计特性为基础,理论分析了多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的基本原理,并通过数值仿真和实验验证了视频累积提高激光探测信噪比的可行性。结果表明,当脉冲累积数N较小时,通过多脉冲视频累积可以提高激光回波探测的信噪比N1/2倍,与视频累积结论一致;但当N大于一定值之后,由于系统带宽、A/D转换精度和采样率等因素的影响,使信噪比随累积脉冲数的变化明显偏离了N1/2指数规律。该研究为进一步通过多脉冲视频积累探测改善激光回波探测的信噪比,实现强噪声背景下的弱信号检测提供了理论和实验基础,对提高半导体激光测距系统的探测能力有着直接的指导意义。
- 激光技术 /
- 信噪比提高 /
- 视频累积 /
- 激光探测
Abstract: In order to investigate the availability of multi-pulse video frequency accumulation for the improvement of signalto -noise ratio(SNR)in laser echo probing,based on the statistical property of noise,its basic principle was discussed.The feasibility was confirmed by means of numerical simulation and experiment.Results show that multi-pulse video frequency accumulation can improve the SNR with N(1/2) times in laser echo probing while the number of laser pulse N is small,and that if the number N is larger than a certain value,the relation between SNR and N deviate the N(1/2) exponential law due to the influence of system bandwidth,A/D precision and sampling rate.Those results provide a theoretical and experimental foundation to improve the SNR by pulse cumulation for realizing the detection of laser echo in strong noise.And it has important significance to enhance the detecting capability of laser ranging finder.
- laser technique /
- signal-to-noise ratio improvement /
- video frequency accumulation /
- laser probing

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视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

通讯作者: 李振华, lizh.Enhua11@mail.njust.Edu.cn

作者简介: 王春勇(1967- ),男,副教授,主要从事激光雷达与光电检测技术方面的研究.

1. 南京理工大学理学院南京 210094;
2. 西安现代控制技术研究所西安 710065

收稿日期: 2009-02-16
录用日期: 2009-09-11
网络出版日期: 2010-05-25

关键词:

摘要: 为了研究多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的途径的有效性,以噪声的统计特性为基础,理论分析了多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的基本原理,并通过数值仿真和实验验证了视频累积提高激光探测信噪比的可行性。结果表明,当脉冲累积数N较小时,通过多脉冲视频累积可以提高激光回波探测的信噪比N1/2倍,与视频累积结论一致;但当N大于一定值之后,由于系统带宽、A/D转换精度和采样率等因素的影响,使信噪比随累积脉冲数的变化明显偏离了N1/2指数规律。该研究为进一步通过多脉冲视频积累探测改善激光回波探测的信噪比,实现强噪声背景下的弱信号检测提供了理论和实验基础,对提高半导体激光测距系统的探测能力有着直接的指导意义。