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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