1550nm激光雷达探测运动目标微多普勒效应的实验研究

本文主要探讨了在1550纳米激光相干雷达系统的背景下，对运动目标微多普勒效应的实验研究。微多普勒效应是雷达探测运动目标时遇到的一个关键问题，它源于目标与雷达波之间相对运动产生的频率变化，这种变化可以提供目标运动的信息。在本研究中，作者首先利用1550 nm激光作为工作光源，构建了一个相干雷达系统，其目的是精确捕捉到运动目标的微小频率变化。 研究者采用小波多尺度分析技术，这是一种强大的信号处理工具，它能够将时域信号分解为不同尺度的子信号，这些子信号反映了信号的不同频率成分。通过这种方法，他们能够分离出包含微多普勒特征的信号部分，并通过逆小波变换将其重构出来，从而获取目标的微多普勒特征。这种方法的优势在于，它可以精细地捕获到目标的微小运动细节，这对于目标识别和跟踪至关重要。 为了进一步分析目标的运动特性和参数估计，文章引入了短时时-频分析。这种分析方法能够在短时间内同时考虑信号的时间和频率特性，有助于更准确地提取目标的动态行为信息。通过结合多尺度分析和短时时-频分析，研究人员得以有效地提取运动目标的微振动信息，这在实际应用中具有很高的实用价值，如飞行器导航、自动驾驶和无人机监控等领域。 实验结果显示，该1550 nm激光相干雷达系统能够有效地探测运动目标的微多普勒信息，证明了所用技术的有效性。结论指出，多尺度分析和短时时-频分析的联合使用显著提高了运动目标微振动信息的提取效率，为提高雷达系统的性能和精度提供了新的思路。 这项研究不仅深化了我们对激光相干雷达在微多普勒环境下工作的理解，也为信号处理领域的运动目标检测和参数估计提供了创新的方法。未来的研究可以进一步优化这些算法，提升系统的实时性和抗干扰能力，推动雷达技术在高精度测量和智能感知中的应用。