课题基金 / 基金详情

基于啁啾调幅涡旋场水下目标激光探测的新原理、新方法、新技术研究

批准号:
61835001
项目类别:
重点项目
资助金额:
277.0 万元
负责人:
杨苏辉
依托单位:
学科分类:
空间、大气、海洋与环境光学
结题年份:
2023
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨苏辉

项目摘要

项目成果

杨苏辉的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
激光雷达在水下的应用要克服的主要问题是散射,散射不仅会引入光的衰减,还会引入噪声。后向散射占据水下激光探测很大的动态范围,强烈的后向散射会导致探测器饱和,假目标的出现和测距精度、空间分辨率、成像对比度的下降。伴随目标回波的前向散射也会引起成像激光雷达的空间分辨率、成像对比度和距离精度的下降。如何降低散射的影响是水下激光雷达面临的最大挑战。.本申请从散射波与目标回波在时域、频域、空简相干性等方面的差异着手,提出使用涡旋光场作为载波和空间滤波,抑制前向散射;使用基于独立元分析的盲信号分离技术实现自适应滤波,降低后向散射的影响;采用啁啾调幅频域反射探测方法,实现远距离、高精度、多目标探测。分别从光源的调制、回波的接收和信号处理等方面研究抗散射的新原理、新方法和新技术。提高水下激光雷达的整体性能。使激光雷达技术在水下目标的搜索与探测、海底测绘等领域发挥更大优势。
英文摘要
The main problem that lidar needs to overcome in underwater applications is scattering of the light signal in water. Scattering not only induces the attenuation of light, but also introduces noises and reduces the signal-to-noise ratio of the echo. Backward scattering occupies a large dynamic range of underwater laser detection, which can saturate the detector, resulting in the appearance of false targets. Strong backward scattering in turbid water can also reduce ranging accuracy, spatial resolution and imaging contrast. The forward scattering accompanying the target echoes also causes deteriorations of spatial resolution, imaging contrast and ranging accuracy of the imaging lidar. How to reduce the impact of scattering is an important issue to be solved in underwater lidar..Based on the analysis of the differences in time domain, frequency domain and spatial coherence between the scattered wave and the target echo, we propose the use of a vortex light field as a carrier and a spatial filter to suppress the forward scattering. The effect of backscattering is reduced by using blind signal separation technique based on independent element analysis. The chirp amplitude modulated frequency-domain reflectometry detection method is used to achieve long ambiguous range and high ranging accuracy in a multi-target simultaneous detection scenario. The new principles and new methods of anti-scattering are proposed respectively from the aspects of light source modulation, echo detection and signal processing to improve the overall performances and enlarge the applications of underwater lidar.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: --
发表时间: 2023
期刊: 物理学报
影响因子:
作者: [樊朝阳, 李朝锋, 杨苏辉, 刘欣宇, 廖英琦]
通讯作者: 廖英琦
DOI: --
发表时间: 2021
期刊: Acta Physica Sinica
影响因子:
作者: [刘欣宇, 杨苏辉, 廖英琦, 林学彤]
通讯作者: 林学彤
DOI: 10.1109/jphot.2022.3211711
发表时间: 2022
期刊: IEEE Photonics Journal
影响因子: 2.4
作者: [Xin Yu Liu, Su Hui Yang, Junwen Ji, Zhen Xu, Yingqi Liao]
通讯作者: Yingqi Liao
DOI: --
发表时间: 2019
期刊: Optics Express
影响因子:
作者: [Kun Li, Suhui Yang, Xin Wang, Zhuo Li, Jinying Zhang]
通讯作者: Jinying Zhang
30
    基于1116 nm 单块非平面环形腔三倍频产生单频窄线宽372 nm激光的研究
    • 批准号:
      12374400
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      52万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      杨苏辉
    • 依托单位:
    高功率光载微波脉冲的产生及其大气中相位噪声特性的研究
    • 批准号:
      61275053
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      82.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      杨苏辉
    • 依托单位:
    2um 脉冲单频光纤复合MOPA技术研究
    • 批准号:
      60778011
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      33.0万元
    • 批准年份:
      2007
    • 负责人:
      杨苏辉
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金