第1章脉冲激光目标探测的发展001

1.1多脉冲激光目标探测的研究与发展003

1.2微脉冲单光子激光测距的研究与发展006

参考文献008

第2章激光测距雷达的组成与工作原理010

2.1脉冲激光雷达系统组成010

2.1.1模拟式单脉冲激光雷达010

2.1.2多脉冲数字式激光雷达011

2.2多脉冲激光雷达方程及作用距离模型012

2.2.1脉冲激光雷达基本方程012

2.2.2脉冲激光雷达测距方程014

2.2.3作用距离模型016

2.3微脉冲单光子激光测距系统组成及工作原理019

2.4微脉冲单光子激光雷达测距技术理论分析020

2.4.1回波光子数计算方程020

2.4.2背景辐射光子数计算022

2.4.3回波光子数概率模型023

2.4.4探测概率和虚警率的计算024

2.5机载微脉冲单光子激光测距的关键技术分析026

2.5.1背景辐射抑制技术026

2.5.2关键技术分析026

2.6本章小结030

参考文献030

第3章激光大气传输与背景辐射特性研究032

3.1激光大气传输特性研究032

3.1.1大气分子吸收032

3.1.2大气分子散射033

3.1.3大气气溶胶的衰减034

3.1.4大气湍流035

3.1.5激光大气透过率035

3.2激光传输大气透过率仿真计算036

3.2.1大气透过率与波长的关系036

3.2.2大气透过率与地面能见度的关系研究037

3.2.3大气透过率与海拔的关系研究037

3.3背景辐射特性研究038

3.3.1目标对太阳光的反射038

3.3.2太阳光的大气散射039

3.3.3不同测距路径下的背景辐射特性040

3.4背景辐射特性数值仿真042

3.4.1太阳光谱辐照度数值仿真042

3.4.2太阳光谱辐亮度数值仿真042

3.5背景辐射抑制技术研究044

3.5.1距离选通044

3.5.2光学系统分光045

3.5.3光谱滤波和空间滤波046

3.6本章小结047

参考文献047

第4章光电探测器的应用049

4.1光电探测器构造及原理049

4.1.1光电倍增管049

4.1.2雪崩光电二极管050

4.2APD器件工作模式051

4.2.1APD线性模式052

4.2.2APD盖革模式056

4.3APD性能参数059

4.3.1温度对探测器的影响063

4.3.2过偏置电压对探测器的影响065

4.3.3单光子探测器综合评价066

4.3.4单光子雪崩二极管工作模式067

4.4单光子探测电路研究070

4.4.1单光子探测电路方案设计070

4.4.2温控电路072

4.4.3单光子探测电路075

4.4.4单光子探测电路实验验证079

4.5本章小结080

参考文献080

第5章多脉冲激光目标信号082

5.1概述082

5.1.1目标信号082

5.1.2信噪比定义082

5.1.3激光目标回波信号的发生082

5.1.4目标回波脉冲波形083

5.1.5空中目标的回波脉冲展宽084

5.1.6目标信号模拟器的实现086

5.2目标信号模拟088

5.2.1基于光学模型的激光目标信号模拟088

5.2.2基于信号模型的激光目标信号模拟089

5.2.3基于目标波形模型的多脉冲激光雷达目标信号模拟091

5.3本章小结098

参考文献099

第6章多脉冲激光目标检测101

6.1阳光背景光杂波特性101

6.1.1阳光背景光杂波信号分析实验101

6.1.2激光电源脉冲干扰103

6.1.3基于光子计数PMF的脉冲激光目标存在性二元假设检验104

6.1.4基于光子计数的脉冲激光目标检测性能指标107

6.1.5基于激光目标波形全部样本联合概率的目标检测108

6.2基于DBT的激光弱目标检测110

6.2.1基于DBT的激光弱目标检测问题110

6.2.2目标回波降噪112

6.2.3目标检测与跟踪125

6.2.4三脉冲累加126

6.2.5激光雷达三脉冲回波信号分析127

6.2.6信号预处理127

6.2.7恒虚警检测128

6.2.8相关检测129

6.2.9基于小波分析的激光雷达弱信号检测130

6.3基于TBD的激光弱目标检测138

6.3.1基于TBD的激光弱目标检测问题分析138

6.3.2目标距离像预处理139

6.3.3目标航迹跟踪143

6.4目标精确定位155

6.4.1目标距离误差分析155

6.4.2目标回波脉冲波形峰值点估计156

6.4.3基于TBD的目标精确定位159

6.5多脉冲激光雷达目标波形特征166

6.5.1几何分割比特征166

6.5.2PCA-LDA169

6.6本章小结171

参考文献172

主要符号表174

缩略语176