基于小波分析的脉冲激光回波抗干扰算法研究

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(西安工业大学电子信息工程学院，陕西 西安 710021)

0 引言

由于脉冲激光雷达具有主动探测目标、探测方向性强、不受电子干扰等优点，受到了广泛的关注。随着半导体和激光技术的发展，脉冲激光雷达技术也越来越成熟，目前己经初步实现工程化应用。但是由于云雾、烟尘等自然环境的干扰[1]，激光雷达后向散射回波信号会导致系统产生虚警。目前，在脉冲激光雷达抗干扰方面，国内外研究最多的是在光电探测方面，大都采用多波段复合探测和超窄脉冲激光等方法来提高激光的抗干扰性能，但实现这些技术需要更高性能指标的发射机和接收机，激光雷达的研制成本和难度也都会加大。因此，对脉冲激光雷达[2]云雾、烟尘回波特性进行研究是提高激光雷达抗环境干扰的有效手段，对提高脉冲激光雷达的工作可靠性具有重要意义。

在此，基于脉冲激光对真实目标和干扰目标[3]的回波差异进行分析，建立激光雷达回波模型，采用小波分析的方法提取出目标反射回波[4]，设计了基于小波分析的抗干扰算法，并进行了仿真验证，对脉冲激光雷达抗云雾干扰具有工程参考价值。

1 脉冲激光传输数学模型

1.1 后向散射模型

激光脉冲在大气传输过程中，云雾、雾霾等大气环境[5]都可看作是由米氏散射粒子组成的介质。由激光的大气传输特性可知，云雾中的悬浮粒子对激光脉冲传输具有衰减作用，并且发射的激光脉冲在大气中的衰减是由吸收和散射2个过程引起的。……