机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器设计与分析

"该研究主要探讨了机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器的设计与应用，用于评估激光雷达回波数字信号处理算法及其硬件平台的性能。文章指出了仅依赖激光雷达方程构建回波信号波形模型的不足，并提出了一种针对空中目标回波脉冲展宽的建模和数值仿真方法。通过分析不同角度、距离和目标尺寸下波形展宽的时间数据，建立了基于高斯脉冲函数的回波波形数学模型。同时，考虑目标距离误差和回波噪声的影响，设计了回波仿真模型，实现了基于信噪比的回波观测信号生成。最后，通过比较新旧模拟器的性能指标，如信噪比误差、最小模拟信噪比和连续工作时间，强调了新型模拟器的优势。该研究对提升激光雷达系统的性能评估和优化具有重要意义。" 在本文中，作者首先提到了多脉冲激光雷达的目标信号模拟器对于评估信号处理算法和硬件平台的重要性。他们指出，传统上，单纯基于激光雷达方程建立的回波信号模型可能无法完全反映实际信号的复杂性，特别是忽略了回波脉冲展宽现象。因此，研究人员对空中目标的回波脉冲展宽进行了建模和仿真，以获取不同条件下的波形展宽时间数据。 接着，他们利用高斯脉冲函数的特性，确保展宽前后信号能量不变，建立了一个更精确的回波波形数学模型。此外，为了模拟真实环境中的不确定因素，如目标距离的误差和回波噪声，作者提出了一个回波仿真模型，该模型能够依据预设的信噪比生成回波观测信号。 在性能比较部分，作者对比了新旧两种模拟器的性能指标，包括信噪比误差、最小模拟信噪比以及连续工作时间，这些指标直接关系到模拟器的准确性和稳定性。结果显示，新型模拟器在这些方面表现更优，表明其在模拟复杂激光雷达信号方面的效率和精度得到了显著提升。 这项研究不仅提供了关于机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器设计的新见解，还为激光雷达系统开发中的信号处理和性能评估提供了有力的工具。通过这种先进的模拟技术，未来的研究和应用可以更准确地预测和优化激光雷达系统的性能，特别是在空中目标探测和跟踪等领域。