理论教育 侧视SAIL初始相位同步优化方案

侧视SAIL初始相位同步优化方案

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:初始相位同步误差过大将严重影响顺轨向匹配滤波效果,因此必须予以控制。可以通过降低发射激光脉冲间初始频率误差、本振与信号延时差,达到降低初始相位同步误差的目的。例如,Lx=30 m,θ=45°时,δfn≤707 kHz,此时不能用HCN作为初始相位同步手段,需采用新的方法。

侧视SAIL初始相位同步优化方案

从3.2节中的激光器发射光场表达可以看出,脉冲与脉冲之间激光频率存在δfn的变化量,该变化量会带来回波中频信号初始相位的抖动,存在激光频率抖动时,交轨向距离压缩后,顺轨向相位历程可表示为

式中,Δφy(n)=2πδfnτ为初始相位同步误差,为SAIL激光与目标之间的双程延时与本振延时差,c为光速,ΔZ为SAIL激光雷达与目标的相对距离,f0为激光的初始频率,φx为交轨向压缩后的常数相位。

初始相位同步误差过大将严重影响顺轨向匹配滤波效果,因此必须予以控制。可以通过降低发射激光脉冲间初始频率误差、本振与信号延时差,达到降低初始相位同步误差的目的。当本振与信号延时差为τ时,要求脉冲间的初始相位抖动小于π/10时,激光间初始频率误差应满足

当发射激光脉冲间初始频率误差为δfn时,同样要求脉冲间的初始相位抖动小于π/10时,本振与信号延时差应满足

当采用HCN吸收盒进行脉冲间初始频率同步时,其同步精度取决于吸收线线宽[2]。当吸收线线宽为0.068 nm时,波长触发精度一般可以达到线宽的1/10,即δλn=0.006 8 nm,对应初始频率同步误差为(www.daowen.com)

从上式可以看出,存在初始频率同步误差时,将极大降低合成孔径激光SAIL的交轨向成像幅宽,当要求成像幅宽为Lx时,初始频率同步精度需满足:

式中,θ为侧视SAIL的俯视角。

例如,Lx=30 m,θ=45°时,δfn≤707 kHz,此时不能用HCN作为初始相位同步手段,需采用新的方法。

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