简易激光雷达尾流轮廓噪声分析：数据处理与性能探讨

本文主要探讨了"探测尾流轮廓的简易激光雷达的噪声分析"这一主题，由苏丽萍、赵卫疆和任德明三位作者合作完成。他们基于气泡180°后向散射原理设计了一种简易的激光雷达系统，用于精确测量和描绘尾流的轮廓。研究的起点是对激光雷达的工作原理进行介绍，着重强调了利用激光散射信号的功率谱密度估计技术来获取数据，这种方法通过三次样条函数进行插值，以形成尾流轮廓的等值线图。 噪声分析是本文的核心内容，作者对简易激光雷达可能面临的噪声源进行了深入探讨。这些噪声主要包括外部环境因素如背景光，尤其是50Hz工频及其谐波，这些都是常见的电磁干扰来源。此外，射频噪声和电子系统的固有噪声也是不容忽视的，它们可能会影响雷达信号的准确性和稳定性。 论文进一步探讨了最小可探测功率与回波信号光功率之间的关系，即在保证足够信噪比的前提下，雷达需要达到的最低接收功率才能清晰识别尾流轮廓。通过对噪声水平的严格控制，作者证明了他们的数据处理方法能够满足噪声级别在10分贝以下的要求，确保了等值线图的科学性和实用性。 关键词涵盖了本研究的关键领域，包括激光雷达技术、噪声分析、最小可探测功率以及尾流轮廓的精确探测。这项研究对于理解和优化简易激光雷达在实际应用中的性能，特别是在航空、航海或环境监测等领域，具有重要的理论和实践价值。