基于声光移频效应的声波微扰激光侦测技术研究-电子科学与技术专业论文.docxVIP

摘 摘 要 万方数据 万方数据 - - PAGE IV - 万方数据 摘 要 以带宽大、驱动功率小著称的声光移频器广泛的应用在光通信、激光扫描等领域。 具有全息探测、截获能力高、灵敏度高、抗干扰性强等优点的基于声光移频效应的相 干探测系统，在微弱信号探测中有极高的灵敏度，同时能够对接收信号带宽内的噪声 进行抑制处理，广泛应用在雷达预警、军事和电子战等领域。在复杂的电磁波环境下 想要利用激光进行侦听，就要提高整个侦听系统抑制噪声的能力。本文将声光移频技 术和相干探测技术应用在利用激光进行侦听系统中，可以抑制空间传输中大气扰动引 入的噪声、提高接收端的灵敏度。利用光学相干平衡探测与正交解调能有效检测微弱 信号，在微扰及测振领域其优势明显。对比各种 AM 解调方式，得出正交解调能很好 的实现调制信号的恢复。利用了声光移频技术、相干探测技术和平衡探测方式的激光 侦听系统最终输出信噪比得到了改善，提高了侦听效率。 本文对声光移频技术、相干探测技术、平衡探测和正交解调技术从理论方面、软 件仿真、硬件电路设计方面进行了分析，论文工作主要包括： （1）描述本课题的研究背景和意义，并对声光移频技术和侦听技术的发展及应 用进行了介绍。 （2）对声光移频技术、平衡探测进行了理论分析，并利用 optisystem 对平衡探 测和单端探测抗噪声性能进行了仿真，验证平衡探测对过剩强度噪声、热噪声和散粒 噪声的抑制作用和对信噪比的改善程度。 （3）从理论上分析了相干探测原理及一些关键技术，阐述了利用激光进行侦听 的技术，并对在整个激光侦听系统中存在的噪声进行了分析。 （4）针对 AM 正交解调进行了理论分析、软件仿真和硬件测试。 在理论分析和软件仿真的基础上搭建激光侦听系统，对系统的性能进行测试分 析。对声光移频器的空间滤波特性、平衡探测器较单端探测器对信噪比的改善均进行 测试分析。实验表明基于声光移频效应的光学相干平衡探测系统对噪声有较好的抑制 作用，整个系统输出信噪比提高了 3dB-5 dB，为激光侦听提供了有效的方法。 关键词：声光移频；光学相干；平衡探测；正交解调；信噪比 - I - Abstract Abstract Because acousto-optic frequency shifter has wide bandwidth, low power, it is widely used in many fields such as optical communication system, laser scanning. The coherent detection system based on acousto-optic frequency shifting effect has many advantages such as holographic detection, high probability of intercept, high sensitivity and high anti-interference ability. The system has a very high sensitivity especially in weak signals environment, at the same time it can be used to restrained noise which bandwidth outside of signals. It has broad application prospects in radar warning, military, electronic warfare. The high ability of noise suppression is very important for laser interception under the complex electromagnetic environment. The acousto-optic frequency shifting and coherent detection technology were applied in paper, which can inhibited noise from atmospheric disturbance and improved the receiver sensitivity. The weak signal could be detected by using optical coherent balance detector and quadrature demodulation. The advantages are very obvious especial