雾天激光回波信号增强与匹配滤波处理策略

本文档标题《雾天微弱激光回波信号增强与处理研究》(2014年)关注了在雾天环境下，如何有效增强和处理激光回波信号的问题。雾天对激光雷达性能的影响显著，由于雾气导致的散射和吸收，使得回波信号微弱且信噪比下降，这对物体探测和交通安全构成挑战。研究者针对这一问题，探索了多脉冲信号累积增强的原理和方法，这是一种通过合并多个独立回波信号来提高信号强度的技术。 论文的核心内容包括深入研究了匹配滤波处理算法。匹配滤波是一种常用的信号处理技术，通过对信号进行预知的滤波，可以有效地提取出目标信号，同时抑制噪声。作者分别对原始回波信号和经过多脉冲累积增强后的信号应用了匹配滤波，结果显示，这种方法显著提升了信号的信噪比，特别是在4个独立回波信号进行累积处理后，信噪比得到了2倍的增强。 雾天条件下，激光雷达的回波信号处理变得尤为重要，因为激光直接CCD成像在浓雾中容易饱和，而扫描成像则相对稳定，但后向散射信号的增强和噪声增多仍需精细处理。文中指出，即使保持激光发射功率和波长不变，随着雾气浓度上升，噪声对回波信号的影响愈发明显，因此，有效的滤波策略是提升回波质量的关键。 这篇论文的贡献在于提出了一种结合多脉冲累积和匹配滤波的方法，不仅提高了雾天激光回波信号的质量，还为提高雾天环境下的探测能力提供了新的思路和技术支持。这对于提升交通安全、雾天探测以及激光雷达在复杂天气条件下的应用具有重要的实际意义。