[實用新型]激光雷達水體回波信號仿真系統

有效

• 申請號: 201521081950.8
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN205353354U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 馬毅;崔廷偉;張震;張靖宇
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 封代臣

技術領域

本實用新型涉及一種信號仿真裝置，尤其涉及一種用于水深測量的激光雷達回波信號仿真系統。

背景技術

激光雷達測深是一種主動式遙感測深手段，由于藍綠光在水中的衰減系數最小、穿透能力最強的特性，激光雷達測深系統中一般會選用532nm藍綠激光作為發射波段。激光雷達測深系統集成激光、微光探測、高精度定位及高速數據處理等技術于一體，是當今國際技術發展的前沿。其測深的基本原理，是將發射器以一定的角度向水面發射激光，激光經過水表面反射作用一部分返回到測深系統的接收器，另一部分經過水表面透射到水底或水中再返回到接收器中，利用兩者的時間差計算水深。

分析和研究激光雷達從發射脈沖到接收回波信號的物理過程，可以對激光雷達水體回波信號的物理機制通過仿真實現模擬，便于對激光雷達測深系統的開發提供技術支撐。目前在已公開的Wa-Lid模型中未對其內部結構進行說明，因而也無合適的仿真系統和裝置，無法準確掌握激光雷達水體回波信號的波形參數。

實用新型內容

本實用新型提供一種激光雷達水體回波信號仿真系統，它是針對Wa-Lid模型開發的專用仿真系統，通過內置的多個處理模塊，可完善對激光雷達回波信號的參數描述，以構造物理意義明確的激光雷達回波信號仿真模型，方便對激光雷達回波信號直接觀察和應用開發。

為了實現本實現新型的目的，采用以下技術方案：

激光雷達水體回波信號仿真系統，包括電源、殼體和示波器，所述示波器安裝在殼體的一側，所述殼體內設置回波信號仿真處理器，回波信號仿真處理器的多路輸入端分別與水表面回波信號處理模塊、水體回波信號處理模塊、水底回波信號處理模塊、背景噪聲處理模塊和接收器內部噪聲處理模塊連接，回波信號仿真處理器的輸出端連接示波器，所述電源為回波信號仿真處理器和示波器供電；所述水表面回波信號處理模塊、水體回波信號處理模塊、水底回波信號處理模塊、背景噪聲處理模塊和接收器內部噪聲處理模塊上均設置有數據輸入端，用于和外部激光雷達回波接收器連接的數據儲存器相連。

為實現本實用新型的效果，還可以采用以下技術方案：

如上所述的激光雷達水體回波信號仿真系統，所述回波信號仿真處理器內置有累加寄存器，用于對輸入的波形數據進行累加處理。

如上所述的激光雷達水體回波信號仿真系統，所述水表面回波信號處理模塊內設置有用于獲得水表面雙向反射率的采集器。

如上所述的激光雷達水體回波信號仿真系統，所述水表面回波信號處理模塊、水底回波信號處理模塊均設置有二路輸入端，一路輸入端連接的數據儲存器，其另一輸入端連接激光雷達的脈沖發生器。

本實用新型的有益效果：

本實用新型是針對Wa-Lid模型開發的專用仿真系統，通過內置的多個處理模塊，可完善對其中的水色三要素，包括黃色物質、沉積物、浮游植物等對激光波束的吸收和散射系數進行補充完善，提高激光雷達回波信號的仿真能力和效率，以構造物理意義明確的激光雷達回波信號仿真模型，方便對激光雷達回波信號直接觀察和應用開發。

附圖說明

圖1是本實用新型的電氣原理框圖。

圖2是本實用新型的實施例中各信號的波形圖。

其中具體，2a對應于水表面回波信號，2b對應于水體回波信號，1c對應于水底底部回波信號，2d對應于背景噪聲，2e對應于接收器內部噪聲，1f對應于激光激光雷達接收的總回波信號。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。