声光信号处理及应用PDF电子书下载

上篇 基础篇 1

第1章 声光器件与光信息处理 1

1.1引言 1

1.2信号参数 3

1.2.1时间信号 3

1.2.2空间信号 4

1.2.3处理增益 6

1.3光学基础 7

1.3.1光的干涉 7

1.3.2基本的光学傅里叶变换系统 10

1.4声光器件的工作原理 13

1.3.3基本的光学外差系统 13

1.4.1声光器件的衍射模式 14

1.4.2声光器件参数 17

1.4.3衍射光信号 19

1.5声光调制器与声光偏转器 21

1.5.1声光调制器 21

1.5.2声光偏转器 23

1.6相干光信息处理 41

1.6.1空间带宽积 42

1.6.2空间频率域处理 43

1.6.3空域处理 44

1.7.1几种光孔径函数在傅里叶面上的旁瓣比较 46

1.7光孔径函数与频率分辨率的关系 46

1.7.2频率分辨率与光孔径函数的关系 49

第2章 声光频谱分析系统 52

2.1引言 52

2.2空间积分（功率）型声光频谱分析仪 54

2.3混合型声光频谱分析仪 55

2.4干涉型声光频谱分析仪 57

2.5声光频谱分析系统的性能参数 58

2.5.1光源 58

2.5.2扩束准直系统 59

2.5.3串扰和旁瓣控制 63

2.5.4频率分辨率及光电检测单元的间距 64

2.5.5光电检测器的间距和单元数 67

2.6动态范围 68

2.6.1相互调制量 68

2.6.2信噪比与最小信号电平 69

2.6.3积分时间与带宽 73

第3章 功率型声光频谱分析系统 74

3.1引言 74

3.2基本的功率型频谱分析系统 76

3.2.1光路系统 76

3.2.2喇曼—奈斯衍射声光频谱分析系统 78

3.2.3布喇格衍射声光频谱分析系统 81

3.2.4任意信号的分析 83

3.3孔径权函数对旁瓣的控制 84

3.4系统的主要参数 85

3.4.1分辨率 85

3.4.2动态范围和信噪比 87

3.4.3极限动态范围 91

3.4.4检测器几何尺寸的选取 95

3.4.5信噪比 96

3.5功率型频谱分析仪的设计准则 97

第4章 外差型声光信道化接收系统 100

4.1引言 100

4.2外差声光信道化接收系统模型 100

4.3外差检测器及阵列电路 103

4.3.1光电检测器的结构与带宽 105

4.3.2带通滤波器形状 107

4.4参考和扫描函数 108

4.4.1参考信号 108

4.4.2扫描信号 110

4.5性能参数 111

4.5.1信噪比和动态范围 111

4.5.2串扰控制 113

第5章 空间积分声光相关处理系统 116

5.1引言 116

5.2空间积分声光相关系统模型 117

5.3空间积分声光相关输出分析 118

5.3.1外差检测二次衍射光 120

5.3.2外差检测一次衍射光 122

5.3.3脉冲信号检测分析 124

5.4基于喇曼衍射的空间积分声光相关器 127

5.4.1实值脉冲响应 129

5.4.2复值脉冲响应 130

5.5外差检测 132

5.6系统实现与分析 136

5.6.1空间积分声光相关系统的光学设计 136

5.6.2空间积分声光相关系统电路设计与实现 138

5.6.3空间积分声光相关实验系统 138

5.6.4实验结果与分析 140

第6章 时间积分声光相关处理系统 144

6.1引言 144

6.2非相干时间积分声光相关器 146

6.2.1基于喇曼衍射的时间积分相关器 146

6.2.2基于布喇格衍射的时间积分相关器 149

6.3相干时间积分声光相关器 151

6.3.1相乘结构时间积分相关器 152

6.3.2相加结构时间积分相关器 155

6.3.3空间载波频率 157

6.4系统实现与分析 159

6.4.1时间积分声光相关器光学系统设计 159

6.4.2时间积分声光相关器电路系统设计 160

6.4.3光电检测器 161

6.4.4实验结果与分析 163

第7章 混合声光相关信号处理系统 170

7.1引言 170

7.2匹配型空间积分声光相关器 171

7.2.1匹配型空间积分声光相关器的工作原理 171

7.2.2相关峰信号的检测方法 174

7.3频分多路空间积分声光相关器 180

7.4空分多路混合声光相关器 184

7.4.1相关器原理分析 185

7.4.2检测性能分析 188

下篇 应用篇 192

第8章 声光信号处理在军事领域的应用 192

8.1引言 192

8.2国外的发展现状及趋势 193

8.3声光信号处理在军事上的应用 195

8.3.1电子战 196

8.3.2测距 197

8.3.3通信 198

8.3.4其他 199

8.4多通道声光处理器 201

8.4.1多通道声光器件 201

8.4.2多通道声光处理器的基本组成与原理 202

第9章 声光频谱分析系统的设计与实现 204

9.1引言 204

9.2声光频谱分析系统的光学设计 204

9.3声光频谱分析系统的电路设计 206

9.4声光频谱分析系统的功能和实验结果 208

9.4.1系统的功能 208

9.4.2系统工作过程 209

9.4.3实验结果 210

9.4.4结论 212

9.5频谱图信号后处理 212

9.5.1频谱图信号后处理的方法 212

9.5.2实测频谱图的分析与处理 222

第10章 空间积分声光相关器在扩频通信中的应用 225

10.1引言 225

10.2伪随机序列的相关处理 225

10.3多普勒信号的相关处理 227

10.4声光相关器在扩频通信系统中的应用 229

10.4.1扩频（SS）信号格式 229

10.4.2扩频信号的同步 230

10.4.3扩频信号的解调 234

10.4.4相关解调实验系统 236

第11章 时间积分声光相关器在高动态高码率解扩接收机中的应用 239

11.1引言 239

11.2.1技术指标 240

11.2高动态、高码率多通道数字解扩接收系统 240

11.2.2方案的设计 241

11.3捕获时间的比较 250

11.3.1数字接收机捕获时间 250

11.3.2混合接收机的捕获时间 251

11.4混合接收机方案 251

11.5结论 252

第12章 空分多路混合声光相关器系统 254

12.1引言 254

12.2空分多路混合声光相关器的光学设计 254

12.2光折变空间光调制器的写入、读出原理 254

12.2.2光学设计 256

12.3空分多路混合声光相关器系统的电路部分设计 257

12.3.1电路系统 257

12.3.2延时相加的实现 258

12.4计算机模拟输出及结果分析 263

12.4.1计算机模拟输出 263

12.4.2部分相关函数对检测性能的影响 265

第13章 信号延迟与压缩 272

13.1引言 272

13.2连续可变延迟线 273

13.2.1延时线操作 273

13.2.2延时线的性能 276

13.2.3应用实例 277

13.2.4发展趋势 281

13.3一维脉冲压缩处理 282

13.3.1处理器的工作原理 282

13.3.2处理器性能 285

13.3.3数字后处理技术 287

13.3.4一维脉冲压缩处理器的应用 289

13.4二维雷达测距多普勒信号处理 292

13.4.1处理器工作原理 292

13.4.2处理器性能 295

13.4.3数字后处理 296

14.1引言 299

第14章 实时合成孔径雷达成像 299

14.2SAR信号处理的基本原理 302

14.2.1SAR数据采集几何 302

14.2.2SAR信号 305

14.2.3聚焦式实时SAR数据格式化 306

14.2.4傅里叶变换与层析扫描SAR成像 309

14.3时间—空间积分（TSI）声光处理器 315

14.4实时声光SAR成像处理器验证 320

14.4.1实验室配置 320

14.4.2实验结果 322

14.5性能分析 324

14.6结论 327

参考文献 329