[实用新型]一种基于强度编码的合成孔径激光雷达系统

摘要

本专利公开了一种基于强度编码的合成孔径激光雷达系统，它应用于合成孔径激光雷达成像。本专利的系统由码元信号产生单元、90:10光纤耦合器、收发镜头、50:50光纤耦合器、2个平衡探测器、数据采集模块和信号处理程序模块构成。本专利的强度编码合成孔径激光雷达系统是基于多阶强度编码调制激光脉冲信号，采用外差相干探测以及平衡探测技术得到回波信号，距离向与方位向压缩处理后得到目标的二维图像。系统优点是信号调制速度极快，在满足机载平台飞行速度的前提下，调制带宽可达5GHz以上，系统采用保偏光纤结构，幅度稳定性高，易于调整光路，探测灵敏度高，距离分辨率达到厘米量级。

主权项

一种基于强度编码的合成孔径激光雷达系统，它包括窄线宽连续激光器(1)，90/10光纤分束器(2)，铌酸锂强度调制器(3)，光放大器(4)，光纤环形器(5)，收发镜头(6)，90°移相器(7)，宽带射频放大器(8)，任意波形发生器(9)，50/50光纤分束器(10)，宽带高速模数转换器(11)，数据处理单元(12)，平衡探测器Ⅰ(13)，平衡探测器Ⅱ(14)，3dB耦合器Ⅰ(15)，3dB耦合器Ⅱ(16)，斩波器(17)，其特征在于：窄线宽连续激光器(1)产生连续激光，送入90/10光纤分束器(2)，其中90％能量作为发射信号s1送入铌酸锂强度调制器(3)，10％作为本振信号s2；由任意波形发生器(9)产生随机N阶码元，N选取6到16，经过宽带射频放大器(8)放大到适合的电压幅度，输入到铌酸锂强度调制器(3)的射频端口，对信号s1进行幅度编码调制，输出调制信号s3；s3经过斩波器(17)，经由光纤环形器(5)和收发镜头(6)发射出射信号s4；出射信号s4被目标反射，在收发镜头(6)得到回波r1，从光纤环形器(5)的2号口输出，将能量平均送给3dB耦合器Ⅰ(15)和3dB耦合器Ⅱ(16)；本振信号s2经过50/50光纤分束器(10)分成两路能量相等的信号L1和L2，其中L2经过移相器(7)延时90°相位；将L1和L2分别送入3dB耦合器Ⅰ(15)和3dB耦合器Ⅱ(16)，混频后，分别经平衡探测器Ⅰ(13)和平衡探测器Ⅱ(14)光电转换后被宽带高速模数转换器(11)采样，存储到数据处理单元(12)中进行数据处理，经过编码压缩和匹配滤波，得到图像数据。