理论教育 侧视SAIL信号的采集与处理方案优化

侧视SAIL信号的采集与处理方案优化

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8-2为侧视SAIL的典型结构框图。第三束光作为本振参考光束,它通过光学延迟到180°光混频器与返回的信号光进行外差去解斜探测。图8-2侧视SAIL的结构框图假设望远镜的口径为Lx×Ly,那么在口径处的发射偏振光场为式中,啁啾频率为=B/Tf,B为成像所需的带宽。同相通道的光电流为π通道的光电流为经过平衡探测器探测后,信号光电流为其直流信号为通过对交轨向作傅里叶变换可以重建目标图像。

侧视SAIL信号的采集与处理方案优化

图8-2为侧视SAIL的典型结构框图。发射激光由啁啾激光器和激光放大器组成,输出线性偏振光。光束被分为3束光,最大能量的一束光通过光环形器和望远镜传到目标,从目标返回的信号光通过光环形器进入180°光混频器。第二束光用HCN吸收盒触发,以使每个啁啾激光脉冲的初始频率同步。第三束光作为本振参考光束,它通过光学延迟到180°光混频器与返回的信号光进行外差去解斜探测。

图8-2 侧视SAIL的结构框图

假设望远镜的口径为Lx×Ly,那么在口径处的发射偏振光场为

式中,啁啾频率为=B/Tf,B为成像所需的带宽。点目标(xp,yp)的回波光场为

式中,θ为目标面倾斜角,zp=xpcosθ,照明光斑的大小为Dx=λZ/Lx,Dy=λZ/Ly

得到接收光场为

在光学延迟ΔZ之后,在同样接收面的本振光场为

光场由接收望远镜接收,经过π-桥接器和平衡探测器得到要求的光电流的交流信号。同相通道的光电流为

π通道的光电流为

经过平衡探测器探测后,信号光电流为

其直流信号为

通过对交轨向作傅里叶变换可以重建目标图像。取单边带(ξ>0):

因此可以得到的一维像为

交轨向目标点(xp,yp)的调制频率为(www.daowen.com)

目标最小带宽可以表示为

当探测器电流的传递函数为Hd(ξ),交轨向光电流的功率谱可以表示为

顺轨向的匹配滤波可以获得最终的聚焦成像,其中二次项相位为。对二次相位进行匹配滤波,可以得到

因此,最终在时频域和空间域的二维图像重建为

或者,通过ξ=2fz/c变换,在(x,y)坐标表示的二维空间中重建图像可以表示为

可以看到,点目标成像的坐标为

零值全宽分辨率可以表示为

重建的二维图像的光电流的功率谱为

同样,多点目标的光电流为。因为交叉项的积分都接近于零:

因此,多点目标的二维图像可以表示为

消除的光电流直流项为

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