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激光散射自动测量系统研究

作 者: 刘林艳
导 师: 韩香娥
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 光学
关键词: 激光散射系统 LRCS 自动测量 锁相放大器 数据处理
分类号: TP274.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 112次
引 用: 2次
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内容摘要


目标激光散射特性的研究对国防、航空、航天、气象等部门具有很重要的应用价值,激光散射特性的自动测量系统对雷达散射截面的研究有更加实际的指导意义。论文系统研究了激光散射自动测量系统的基本原理和相关技术。首先简单介绍了激光雷达散射中的一些基本概念,并对粗糙面散射及其测量技术进行了简单说明。对激光散射自动测量系统总体结构进行设计,随后分析了激光发射、机械转动及控制、及光电信号接收子系统,进一步地,在对系统中重要仪器进行了介绍后,采用高灵敏度的光电倍增管、可检测微弱信号的锁相放大器SR850,实现了光电信号自动检测,使系统的性能指标得到了提高。此外,详细介绍了系统实数据处理的方法。系统测量软件实现了锁相放大器与计算机之间的双向数据传输,以及计算机对锁相放大器和机械转动系统的控制,从而实现了整个测量系统的自动化。对系统进行性能测试,并对典型样片进行后向和双站雷达散射截面测量,验证了该测量系统的搭建能满足性能提高的要求。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究状况  10-13
    1.2.1 国内外激光散射特性实验研究现状  10-11
    1.2.2 国内外激光散射自动测量系统研究现状  11-13
  1.3 本文的研究内容和结构安排  13-15
第二章 基本理论  15-25
  2.1 基本概念  15-18
    2.1.1 激光雷达散射截面  15-16
    2.1.2 BRDF概念及定义  16-17
    2.1.3 BRDF与LRCS的关系  17-18
  2.2 粗糙面散射的总体特性  18-22
    2.2.1 粗糙面的相干反射  18-20
    2.2.2 粗糙面的非相干反射  20-22
  2.3 粗糙面散射的测量技术  22-23
  2.4 本章小结  23-25
第三章 激光散射自动测量系统的建立  25-43
  3.1 系统概述  25-26
  3.2 光路和机械结构设计  26-29
    3.2.1 光路设计  26-27
    3.2.2 机械结构设计  27-29
  3.3 仪器选择和使用  29-40
    3.3.1 斩波器  30-31
    3.3.2 锁相放大器SR850  31-36
    3.3.3 光电倍增管  36-40
  3.4 实验数据的处理  40-41
  3.5 本章小结  41-43
第四章 系统软件设计  43-55
  4.1 系统软件的结构和功能  43-44
  4.2 自动控制软件编程  44-53
    4.2.1 RS-232 串口简介  44-46
    4.2.2 SR850 数据传输和远程控制  46-49
    4.2.3 步进电机控制  49-53
  4.3 本章小结  53-55
第五章 系统实验  55-64
  5.1 系统调试  55
  5.2 系统的性能测试  55-57
  5.3 系统实验测量  57-63
    5.3.1 定标白板测量  57-58
    5.3.2 样品后向散射角分布测量  58-60
    5.3.3 样品双站散射角分布测量  60-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章 结论与展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-69
研究成果  69-70
附录  70-71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 采用各种新技术的自动检测系统
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