脉冲激光回波信号采集技术
激光器 重频 Ｈ ｚ
１ ０
１ ０ ０ ｏ ｌ ０ ｏ ｏ ０
系统持续采集时间 Ｓ
１ ６ ３ ． ９
１ ． ６ ４ ０． １ ６ ４
预触发技术是利用 回波信号作为采集系统 的外触发信号启 动采 集 系统的工作 。首先设 置触 发条件和采集数据长度 ， 包括预触 发电平 、 触 发前／ 后沿 、 预触发采集 的数 据个数 以及触发后 采集的数据个数 。当 回 波信号 电平不满足 触发条件 时 ， 采集卡将 采集数据 以循 环存储 的方 式 暂存在存储器 中， 循环存储器 的长度等于设置 的预触发数据长度 ； 当满 足预置电平的回波信号到达触发电路时 ， 采集的数据从循环存储器开始依 次缓 存 ， 直 到采 集 的数 据 长度 等 于设 置 的数据 总 长度 （ 见 图１ （ ｂ ） ） 。 预触发采集 方式对 于较高信噪 比的脉 冲激光 回波 ， 可 以最大 限度地 减 少采集存储 的数据量 ， 且无需 目标距离 的先验知识 ， 因此 尤其适 合高速 运动和机动 目标 回波 的采集 。但 是 ， 由于预 触发是利用 回波信号作 为 触发源 ， 当 回波信 号信 噪 比较低 时 ， 会带来较 大的虚警率 ， 同时会 降低 探测概率。 将距离波 门技术 和预触 发技 术结合 ， 可 以降低虚惊率 ， 但 是不会 增 加探测概率 ， 通 常当 回波信噪 比小 于 ６ ｄ Ｂ 时， 基于距离波 门的回波信号 采集是保证探测概率 、 降低虚警率的唯一方式 。
Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ Ｂ Ａ Ｓ Ｅ 一 ８ 是一 款具 有多 种触 发 方式 的高 速数 据 采集 卡， 具有 ５ ０ ０ Ｍ Ｓ ／ ｓ 的最 大采样率 ， Ａ Ｄ Ｃ 分 辨率 ８ ｂ ｉ ｔ ， 板上 内存 ８ Ｍ Ｂ ， 采用 Ｐ Ｃ Ｉ 总线接 口， 提供 Ｃ ／ Ｃ ＃ 、 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ和 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ ＥＷ软件开发工具箱 。系统 以最大采样率 ５ ０ ０ Ｍ Ｓ ／ ｓ 采集数 据时 ， ８ Ｍ Ｂ 板上存储器可连续采集 １ ６ ｍ ｓ ， 实际应 用中需要采集系统持续采集 的时 间通常远 大于 １ ６ ｍ ｓ 。表 １ 给出 了不同激光器重频条件下采用距离波 门技术和预触发技术 的系统持续 采集时间。可见 ， 采用距离波 门或预触发模式时 ， 系统连续采集 时间主 要 取决于激光 器的重频 和板上存储器大 小 ， 当采集 卡的板上存储器存 满后 ， 需要 通过软件将采集数据 经Ｐ Ｃ Ｉ 总线送至计算机 内存 。 为了实现对 回波信 号的持续采集 和存储 ， 在 软件开发 中， 将８ Ｍ Ｂ 存 储 空间分成等容量的两个独立空间 ， 当其 中一个空 间存满数据后 ， 启动 数据传输程 序将采 集数据通 过 Ｐ Ｃ Ｉ 总线送 计算机 内存 ， 由于采集卡在 工作模 式设置后处于 自 主运行状态 ， 因此在数据传输 的同时 ， 数据采集
要。 工作 也在 同时进来自行 ， 满足 了实际应 用 中对 回波数据 长时 间采 集的需
求 。图 ２ 是采用预触发方式采集的重复频率为 １ ０ ｋ Ｈ ｚ 的激光 回波信号 ， 触发电平 １ ０ ０ ｍ Ｖ， 预触发数据 １ ２ ８ 个， 每个记 录的数据长度 ７ ６ ８ 个， 激光 回波信 号半高宽 ３ ０ ０ ｎ ｓ 。 表１ 采用距离波门或预触发模式系统持续 采集 时间
捞
豚 油激 光 回 波信 号 采集 技 术
装备 学 院 樊桂 花 张延 华
［ 摘 要］ 本文针对 高采样率的脉 冲激光 回波采集处理的应用需 求， 设计 了基 于通用高速数据采集卡的回波信号采集处理 系统 ， 提出 了不 同应 用背景 下的脉 中 激光回波采集触发控制 方案 ， 解 决了板 上有限存储 空间与回波信号持续采集存储 的矛盾 ， 对脉 冲激 光回波 信号采集的 工程 实现具有借鉴意义 。 ［ 关键词］ 信号采集 脉冲激光回波 距 离选通 预 触发
脉 冲激光 回波信号 的占空 比高达 １ ： １ ０ ， 对于１ ０ ｋ Ｈ ｚ 的高重频激 光 回波信 号 占空 比也达到 １ ： １ ０ ， 也就是说 ， 有效 的 回波信 号持续时 间相 对发射激光周期来说 非常短 ， 若将全部 的回波信号数字化 ， 一方 面对数 据的缓存 和处理速度 提出 了很高 要求 ， 另一 方面极大增 加了系统 的虚 警率 。文中采用通 用高速数据采 集卡 ， 提 出了两种有效 回波信号采 集 触发控制方案 ， 降低 了采集数据量 ， 提高 了系统性能 。 １ ． 脉冲激光 回波信号采集触发控制方案 降低 回波信号采 集数据量 的有效途径是 ， 在激光 回波达到接 收光 学系统时开始数据采集 ， 将完 整 回波采集后停止采集工作 ， 这样 每次 发 射激光后 只对有效 的回波信号进 行数字化 ， 大大减小 了 回波信号采 集 处理数据 量 ， 提 高了回波信号 采集处理 系统的实时性 。 由于 只是针 对 有效 回波的采集处理 ， 因此系统 的虚警率也大大降低 。 根据不 同应用 ， 回波信号采集触发控制策略有两种 ： 一种 是距离波 门技术 ， 另一种是基于 回波信号 的预触发技术 。 距离波 门技术是利 用 已知 的 目 标 距离对 回波信号进行 选通采集 。 系统需 要预先 已知或估计 目标距 离 Ｒ ， 依 此计算 发射激光 到达 目标 的 往返飞行 时间 ｔ ， 设置 系统 的触发延迟时 间略小 于ｔ ， 当延迟时 间到时触 发采集系统开始工作 （ 见图１ （ ａ ） ） 。为 了保证 系统 在工作 过程中回波信 号始终处 于波 门内 ， 需 要对 目 标距 离有较 高的估计精度 。对于低速 运 动 目标运动或对地探测 时 ， 可以适当增加波 门宽度 ， 保证距离波 门能够 始终 “ 套住 ” 激光 回波 ， 但 是对 于高速运 动 目标 或机动 目标 ， 由于很 难 准确 估 计 目标 距 离 ， 而进 一 步增 加 波 门会 增加 回波 采 集 的数 据量 。 在这种情 况下 ， 基 于距离波 门的 回波采集 触发方式就 满足不 了应用 需
０ ． 引 言
随着激光 器技 术的发展 ， 高 峰值 功率的脉 冲激 光器在机载／ 星载地 面探测 、 林 业资源 勘探 、 激光 主动探测 、 激 光测距等领域 具有广泛 的应 用前景ｕ ～ Ｉ 。通过对 回波波形 的数 字化和采集 数据的分 析处 理 ， 可 以反 演 目标的特征信息 ， 同时通过 回波信 号的采集处理 ， 可 以有效提 高系统 性 能 。
１ ０
１ ０ ０ ｏ ｌ ０ ｏ ｏ ０
系统持续采集时间 Ｓ
１ ６ ３ ． ９
１ ． ６ ４ ０． １ ６ ４
预触发技术是利用 回波信号作为采集系统 的外触发信号启 动采 集 系统的工作 。首先设 置触 发条件和采集数据长度 ， 包括预触 发电平 、 触 发前／ 后沿 、 预触发采集 的数 据个数 以及触发后 采集的数据个数 。当 回 波信号 电平不满足 触发条件 时 ， 采集卡将 采集数据 以循 环存储 的方 式 暂存在存储器 中， 循环存储器 的长度等于设置 的预触发数据长度 ； 当满 足预置电平的回波信号到达触发电路时 ， 采集的数据从循环存储器开始依 次缓 存 ， 直 到采 集 的数 据 长度 等 于设 置 的数据 总 长度 （ 见 图１ （ ｂ ） ） 。 预触发采集 方式对 于较高信噪 比的脉 冲激光 回波 ， 可 以最大 限度地 减 少采集存储 的数据量 ， 且无需 目标距离 的先验知识 ， 因此 尤其适 合高速 运动和机动 目标 回波 的采集 。但 是 ， 由于预 触发是利用 回波信号作 为 触发源 ， 当 回波信 号信 噪 比较低 时 ， 会带来较 大的虚警率 ， 同时会 降低 探测概率。 将距离波 门技术 和预触 发技 术结合 ， 可 以降低虚惊率 ， 但 是不会 增 加探测概率 ， 通 常当 回波信噪 比小 于 ６ ｄ Ｂ 时， 基于距离波 门的回波信号 采集是保证探测概率 、 降低虚警率的唯一方式 。
Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ Ｂ Ａ Ｓ Ｅ 一 ８ 是一 款具 有多 种触 发 方式 的高 速数 据 采集 卡， 具有 ５ ０ ０ Ｍ Ｓ ／ ｓ 的最 大采样率 ， Ａ Ｄ Ｃ 分 辨率 ８ ｂ ｉ ｔ ， 板上 内存 ８ Ｍ Ｂ ， 采用 Ｐ Ｃ Ｉ 总线接 口， 提供 Ｃ ／ Ｃ ＃ 、 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ和 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ ＥＷ软件开发工具箱 。系统 以最大采样率 ５ ０ ０ Ｍ Ｓ ／ ｓ 采集数 据时 ， ８ Ｍ Ｂ 板上存储器可连续采集 １ ６ ｍ ｓ ， 实际应 用中需要采集系统持续采集 的时 间通常远 大于 １ ６ ｍ ｓ 。表 １ 给出 了不同激光器重频条件下采用距离波 门技术和预触发技术 的系统持续 采集时间。可见 ， 采用距离波 门或预触发模式时 ， 系统连续采集 时间主 要 取决于激光 器的重频 和板上存储器大 小 ， 当采集 卡的板上存储器存 满后 ， 需要 通过软件将采集数据 经Ｐ Ｃ Ｉ 总线送至计算机 内存 。 为了实现对 回波信 号的持续采集 和存储 ， 在 软件开发 中， 将８ Ｍ Ｂ 存 储 空间分成等容量的两个独立空间 ， 当其 中一个空 间存满数据后 ， 启动 数据传输程 序将采 集数据通 过 Ｐ Ｃ Ｉ 总线送 计算机 内存 ， 由于采集卡在 工作模 式设置后处于 自 主运行状态 ， 因此在数据传输 的同时 ， 数据采集
要。 工作 也在 同时进来自行 ， 满足 了实际应 用 中对 回波数据 长时 间采 集的需
求 。图 ２ 是采用预触发方式采集的重复频率为 １ ０ ｋ Ｈ ｚ 的激光 回波信号 ， 触发电平 １ ０ ０ ｍ Ｖ， 预触发数据 １ ２ ８ 个， 每个记 录的数据长度 ７ ６ ８ 个， 激光 回波信 号半高宽 ３ ０ ０ ｎ ｓ 。 表１ 采用距离波门或预触发模式系统持续 采集 时间
捞
豚 油激 光 回 波信 号 采集 技 术
装备 学 院 樊桂 花 张延 华
［ 摘 要］ 本文针对 高采样率的脉 冲激光 回波采集处理的应用需 求， 设计 了基 于通用高速数据采集卡的回波信号采集处理 系统 ， 提出 了不 同应 用背景 下的脉 中 激光回波采集触发控制 方案 ， 解 决了板 上有限存储 空间与回波信号持续采集存储 的矛盾 ， 对脉 冲激 光回波 信号采集的 工程 实现具有借鉴意义 。 ［ 关键词］ 信号采集 脉冲激光回波 距 离选通 预 触发
脉 冲激光 回波信号 的占空 比高达 １ ： １ ０ ， 对于１ ０ ｋ Ｈ ｚ 的高重频激 光 回波信 号 占空 比也达到 １ ： １ ０ ， 也就是说 ， 有效 的 回波信 号持续时 间相 对发射激光周期来说 非常短 ， 若将全部 的回波信号数字化 ， 一方 面对数 据的缓存 和处理速度 提出 了很高 要求 ， 另一 方面极大增 加了系统 的虚 警率 。文中采用通 用高速数据采 集卡 ， 提 出了两种有效 回波信号采 集 触发控制方案 ， 降低 了采集数据量 ， 提高 了系统性能 。 １ ． 脉冲激光 回波信号采集触发控制方案 降低 回波信号采 集数据量 的有效途径是 ， 在激光 回波达到接 收光 学系统时开始数据采集 ， 将完 整 回波采集后停止采集工作 ， 这样 每次 发 射激光后 只对有效 的回波信号进 行数字化 ， 大大减小 了 回波信号采 集 处理数据 量 ， 提 高了回波信号 采集处理 系统的实时性 。 由于 只是针 对 有效 回波的采集处理 ， 因此系统 的虚警率也大大降低 。 根据不 同应用 ， 回波信号采集触发控制策略有两种 ： 一种 是距离波 门技术 ， 另一种是基于 回波信号 的预触发技术 。 距离波 门技术是利 用 已知 的 目 标 距离对 回波信号进行 选通采集 。 系统需 要预先 已知或估计 目标距 离 Ｒ ， 依 此计算 发射激光 到达 目标 的 往返飞行 时间 ｔ ， 设置 系统 的触发延迟时 间略小 于ｔ ， 当延迟时 间到时触 发采集系统开始工作 （ 见图１ （ ａ ） ） 。为 了保证 系统 在工作 过程中回波信 号始终处 于波 门内 ， 需 要对 目 标距 离有较 高的估计精度 。对于低速 运 动 目标运动或对地探测 时 ， 可以适当增加波 门宽度 ， 保证距离波 门能够 始终 “ 套住 ” 激光 回波 ， 但 是对 于高速运 动 目标 或机动 目标 ， 由于很 难 准确 估 计 目标 距 离 ， 而进 一 步增 加 波 门会 增加 回波 采 集 的数 据量 。 在这种情 况下 ， 基 于距离波 门的 回波采集 触发方式就 满足不 了应用 需
０ ． 引 言
随着激光 器技 术的发展 ， 高 峰值 功率的脉 冲激 光器在机载／ 星载地 面探测 、 林 业资源 勘探 、 激光 主动探测 、 激 光测距等领域 具有广泛 的应 用前景ｕ ～ Ｉ 。通过对 回波波形 的数 字化和采集 数据的分 析处 理 ， 可 以反 演 目标的特征信息 ， 同时通过 回波信 号的采集处理 ， 可 以有效提 高系统 性 能 。
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激光测距回波信号高速采样处理技术研究
好 的 实验 结 果
关 键 词 ：激 光 测 距 ； 回波 检 测 ； 高速 ＡＤ 技 术 ； Ｆ Ｇ 技 术 ＰＡ 中图 分 类 号 ：Ｔ ７ ： Ｔ ２ ４ Ｎ２ ４ Ｐ ７ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄ ｉ １ ． ６ ／ｉ ｎ１０ —０ Ｘ２ １．５ １ ｏ ： ０ ９ ９ ．ｓ．０ ３５ １ ．０ １ ． １ ３ ｊｓ ０Ｏ
ａ ｃ ａ ｙｈｉ ｈｌ． ｃ ｕｒ ｃ ｇ ｙ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｓｒｒ ｎ ｉ ｇ ｅ ｈ ｖ ｅｅ ｔ ｇ ｈ ｇ ｐ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｅ ｇｎ ； ｃ ｏｗａ ｅｄ ｔ ｃ ｉ ； ｉｈ ｓ ｅ ｄ ＡＤ； Ｐ ａ ｎ Ｆ ＧＡ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｅ
０ 引 言
脉 冲激 光测 距原 理是 在 测距 点 向被测 目标 发 射一 束短 而 强的 激光脉 冲 ， 冲激 光经 大气 到达 被测 目标 ， 脉 经漫 反射后 ，回波再 经 原路 返 回光学 接 收装 置 ，汇聚 到 探测 器的 光敏 面上 。设光脉 冲从 发射 点 到被测 目标 来 回一 次 所经 历 的时 间间 隔为 ｆ ，则测 距 点与 被测 目标 之 间的距 离 为
第３ ８卷第 ５期
２１ ０ １年 ５月
光 电工 程
Ｏ ｐ ｏ Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ — ｅ ｔｏ ｃＥｎ ｉ ｅ ｒｎ
ＶＯ１３ Ｎ Ｏ． ．８． ５
Ｍ ａ ２０１ ｙ， １
文章 编号 ： １ ０ — ０ Ｘ（０ ０ — ０ ９ ０ ０ ３ ５ １ ２ １）５ ０ ５ — ５ １
小 时 ， 利 用 高速 Ａ 采 样 技 术 ， 结合 Ｆ Ｇ 的 高速 信 号 处 理 能 力 ，设 计 了一 套 回 波检 测处 理 系统 ， 以期 提 高对 回 Ｄ ＰＡ 波信 号 的拾 取 精 度 和 较 为 精 确 的 计 算 主 波与 回 波之 间 的 时 间 差 。在 最终 的 实验 系统 中 ， 实现 了 高达 １ Ｈｚ的 采样 Ｇ 率 以 及 与 之 匹配 的 信 号 处 理 速 率 ，并 将 采 样 率 高达 １ ｚ的 高速 采 集 系统 应 用 到 脉 冲 激 光 测距 系统 中 ，得 到 了 良 ＧＨ
关 键 词 ：激 光 测 距 ； 回波 检 测 ； 高速 ＡＤ 技 术 ； Ｆ Ｇ 技 术 ＰＡ 中图 分 类 号 ：Ｔ ７ ： Ｔ ２ ４ Ｎ２ ４ Ｐ ７ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄ ｉ １ ． ６ ／ｉ ｎ１０ —０ Ｘ２ １．５ １ ｏ ： ０ ９ ９ ．ｓ．０ ３５ １ ．０ １ ． １ ３ ｊｓ ０Ｏ
ａ ｃ ａ ｙｈｉ ｈｌ． ｃ ｕｒ ｃ ｇ ｙ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｓｒｒ ｎ ｉ ｇ ｅ ｈ ｖ ｅｅ ｔ ｇ ｈ ｇ ｐ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｅ ｇｎ ； ｃ ｏｗａ ｅｄ ｔ ｃ ｉ ； ｉｈ ｓ ｅ ｄ ＡＤ； Ｐ ａ ｎ Ｆ ＧＡ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｅ
０ 引 言
脉 冲激 光测 距原 理是 在 测距 点 向被测 目标 发 射一 束短 而 强的 激光脉 冲 ， 冲激 光经 大气 到达 被测 目标 ， 脉 经漫 反射后 ，回波再 经 原路 返 回光学 接 收装 置 ，汇聚 到 探测 器的 光敏 面上 。设光脉 冲从 发射 点 到被测 目标 来 回一 次 所经 历 的时 间间 隔为 ｆ ，则测 距 点与 被测 目标 之 间的距 离 为
第３ ８卷第 ５期
２１ ０ １年 ５月
光 电工 程
Ｏ ｐ ｏ Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ — ｅ ｔｏ ｃＥｎ ｉ ｅ ｒｎ
ＶＯ１３ Ｎ Ｏ． ．８． ５
Ｍ ａ ２０１ ｙ， １
文章 编号 ： １ ０ — ０ Ｘ（０ ０ — ０ ９ ０ ０ ３ ５ １ ２ １）５ ０ ５ — ５ １
小 时 ， 利 用 高速 Ａ 采 样 技 术 ， 结合 Ｆ Ｇ 的 高速 信 号 处 理 能 力 ，设 计 了一 套 回 波检 测处 理 系统 ， 以期 提 高对 回 Ｄ ＰＡ 波信 号 的拾 取 精 度 和 较 为 精 确 的 计 算 主 波与 回 波之 间 的 时 间 差 。在 最终 的 实验 系统 中 ， 实现 了 高达 １ Ｈｚ的 采样 Ｇ 率 以 及 与 之 匹配 的 信 号 处 理 速 率 ，并 将 采 样 率 高达 １ ｚ的 高速 采 集 系统 应 用 到 脉 冲 激 光 测距 系统 中 ，得 到 了 良 ＧＨ
一种脉冲激光雷达回波信号自适应处理
第３ ０卷 第 １ 期 ２１ ０ ０年 ３月
雷 达 与 对 抗
ＲＡＤＡＲ ＆ ＥＣ Ｍ
Ｖ０ ． Ｎｏ． Ｉ３０ １
Ｍａ ． ０ ０ ｒ２ １
一
Байду номын сангаас
种 脉 冲激 光 雷 达 回波 信 号 自适 应 处 理
万 福 ， 马 锐 ， 蔡 敏
（ 海军指挥学 院 信 息战研究系 ， 京 ２ １０ ） 南 １ ８０
中图分类 号 ：Ｎ ５ ．８ Ｔ ９ ８９
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０９— ４ １ ２ ｌ ） ｌ０２ －３ １０ ００ （Ｏ Ｏ Ｏ －０７０
Ａｎ ａ ａ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆｅ ｈ ｉ ｎ ｌ ０ ｕ ｓ ｉ ａ ｓ ｄ ｐ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｃ ｏ ｓｇ ａ ｓ ｆ ｒｐ ｌｅ ｌｄ ｒ ｖ
各级子信号可以看出， 指数衰减信 号频率 随距离增加 而降低 ， 即近距离信号频 率高而远距 离信号频率低 。 因 为激光 雷 达信 号 的这 个 特 点 ， 多学 者 提 出 了采 用 很
小波 进行 降 噪 的方法 。
收稿 日期 ：０００ ．０ ２ １－１１ 作者简介 ： 万福 ， ，９ ５年生 ， 师 ， 男 １７ 讲 现从事信息 战研究 。
较好的结果。本文采用 自 适应算法对信号进行滤波 ， 通
过数值模拟进行对算法信 噪比改善进行评估 。
２ 信号噪声功率谱分析
脉冲激光雷达的噪声源种类很多 ， 包括散粒噪声 、
量 子噪声 、 电流噪 声 、 计 噪声 、 暗 统 光学 噪 声 、 电路 热噪 声、 产生 复合 噪声 和 １ ／ 声 等 。绝 大 多 种 噪 声 是 ｆ噪 正 态 分 布 的高 斯 白 噪声 ， 中 １ｆ噪声 （ 其 ／ 又称 闪 烁 噪
雷 达 与 对 抗
ＲＡＤＡＲ ＆ ＥＣ Ｍ
Ｖ０ ． Ｎｏ． Ｉ３０ １
Ｍａ ． ０ ０ ｒ２ １
一
Байду номын сангаас
种 脉 冲激 光 雷 达 回波 信 号 自适 应 处 理
万 福 ， 马 锐 ， 蔡 敏
（ 海军指挥学 院 信 息战研究系 ， 京 ２ １０ ） 南 １ ８０
中图分类 号 ：Ｎ ５ ．８ Ｔ ９ ８９
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０９— ４ １ ２ ｌ ） ｌ０２ －３ １０ ００ （Ｏ Ｏ Ｏ －０７０
Ａｎ ａ ａ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆｅ ｈ ｉ ｎ ｌ ０ ｕ ｓ ｉ ａ ｓ ｄ ｐ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｃ ｏ ｓｇ ａ ｓ ｆ ｒｐ ｌｅ ｌｄ ｒ ｖ
各级子信号可以看出， 指数衰减信 号频率 随距离增加 而降低 ， 即近距离信号频 率高而远距 离信号频率低 。 因 为激光 雷 达信 号 的这 个 特 点 ， 多学 者 提 出 了采 用 很
小波 进行 降 噪 的方法 。
收稿 日期 ：０００ ．０ ２ １－１１ 作者简介 ： 万福 ， ，９ ５年生 ， 师 ， 男 １７ 讲 现从事信息 战研究 。
较好的结果。本文采用 自 适应算法对信号进行滤波 ， 通
过数值模拟进行对算法信 噪比改善进行评估 。
２ 信号噪声功率谱分析
脉冲激光雷达的噪声源种类很多 ， 包括散粒噪声 、
量 子噪声 、 电流噪 声 、 计 噪声 、 暗 统 光学 噪 声 、 电路 热噪 声、 产生 复合 噪声 和 １ ／ 声 等 。绝 大 多 种 噪 声 是 ｆ噪 正 态 分 布 的高 斯 白 噪声 ， 中 １ｆ噪声 （ 其 ／ 又称 闪 烁 噪
雷达回波单脉冲数据采集及处理方法
雷达回波单脉冲数据采集及处理方法作者：肖芳来源：《山东工业技术》2014年第02期【摘要】对雷达回波信号单个脉冲数据进行采集与处理，能真实，准确地反映目标的回波功率，并能消除干扰信号带来的误差，准确计算目标回波能量，提高反射面积测量精度和准确性。
【关键词】单脉冲；回波功率；功率谱0 引言由于传统雷达反射面积测量技术采用的是对雷达回波的脉冲串进行功率统计、计算，这种方法对功率的反映不够精确，不能完全满足现代靶场精确测量的需求，因此提出研究雷达回波单脉冲数据采集及处理方法，该方法能够得到精确的单个脉冲回波功率，使雷达测量目标回波功率精度有很大提高，并完善了目标回波的RCS测量手段及数据处理方法。
1 雷达回波的单脉冲采集技术由于雷达回波信号是能量信号，可以采用单个脉冲的能量信号处理技术，精确计算出雷达单个脉冲的回波功率。
并用相应的数据处理方法，消除干扰信号带来的误差，计算目标的回波功率，精确计算出目标回波反射面积。
在现有的雷达反射面积测量雷达系统中，采用了单个脉冲实时采集和处理技术，对被测目标的回波信号进行单个脉冲的实时数据采集，并把采集的数据结果实时存储在计算机的海量磁盘中（包括功率、时间、方位、仰角、距离、目标的航向角等种种信息），在测量结束后对单个脉冲实时采集数据结果进行事后数据处理。
用相应功率谱分析方法和数据处理方法来计算目标回波信号的功率，得到精确的单个脉冲的回波信号功率，提高了反射面积的测量精度。
1.1 采样定理根据采样定理：设信号x（t）为频谱局限在（0，B）内的限带信号，现对x（t）进行时域取样，取样周期为TS，经取样后的信号用xn（n）表示，则有：x■（n）=■x（t）δ（t-nT■）=x（t）■δ（t-nT■） =x（t）combT■（t）利用付立叶变换的相乘特性，可得到取样后的信号频谱：x■（f）=■■x（f）？茚δ（f-■）=■■x（f-■）上式表明，对信号x（t）进行取样的结果使原信号频谱在频率轴上，以间隔■重复出现。
多脉冲激光回波信号处理方法研究
ｍ ｅ ｓ ｒｎｇ ｒ ｎｇ ． Ｔｈｉ ｐ ｒｓ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｕ ｉ ａ ｅ ｓｐａ ｅ ｔ ｄｉｓ ｏ ｈｅ ｓｇｎａ ｏｃ ｓ ｆｔ ｕｌｉｐｕ ｓ ｄ ｌ ｓ ｒｅ ｈｏ，ｂ ｓ ｄ ｏｎ ｔ ｌｐｒ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｍ ｔ— ｌ ｅ ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｈｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓｏｆ ｔ ｅ ｅ ｈｎ ｏｇ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｈ ｔ ｃ ｏｌ ｙ， ｔ ｒｔ ｍ ｅ ｉ ｕ ｉｉｅ ｔ ｈｅ ａ ｉｈ ｔｃ ｔｌｚ ｓ ｈｅ ｐｕｌｅ ｃ ｍ ｕｌｔｏ ｓ ｕ ａ ｉ ｎ， ｆｌｅ ｏ ｅ ｓｎｇ ａ ｉｔ ｒ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｎｄ ｈｉ ｈ ｏｒ ｒ ｃ ｍ ｕｌ ｎ ｙ ｈｅ ｉａ ｌ ｇ — ｄｅ ｕ ａ ｔ ｓ ｎｔ ｔｃ ｌｙ， ｗ ｈｉｈ ｉ ｐｒ ｖｅ ｈｅ ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｏ ｉ ｎａ ｅ ｅ ｔｏｎ ａ ｓ ｏｒ ｅ ｃ ｍ ｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｆｓ ｇ ｌｄ ｔ ｃ ｉ ｎｄ ｈ ｔ ｎｓ ｔ ｉ ｅ ｆ ｒ ｄ ｔ ｃ ｉ ｇ． Ｔｈｅ ｄｅ ｅ ｔｎ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｈｅ ａ ｉｈ ｅ ｉ ｓ ｔ ｓ ｅ ｉ ｕｌ ｔｏｎ ｈｅ ｔｍ ｏ ｅ ｅ ｔｎ ｔ ｃ ｉ ｇ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｆｔ ｒｔ ｍ ｔｃ ｉ ｅ ｔ ｄ ｂｙ ｓｍ ａ ｉ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｍ ｕ ｔ— ｕｌｅ ａ ｅ ａ ｉ ｇ； ｐｕ ｓ ｃ ｕ ｕｌｔｏ ｄｓ ｌｉｐ ｓ ｄ ｌ ｓ ｒ ｒ ｎｇ ｎ ｌ ｅ ａ ｃ ｍ ａ ｉ ｎ； ｈ ｇｈ ｏ ｄｅ ｕ ｕ ａ ｉ — ｒ ｒ ｃ ｍ ｌ ｎｔ
力 和 实 时 性 还 有 待 进 一 步 研 究 ； 态 规 划 方 法 能 动
脉 冲重 复频 率较 低 ， 于运 动 目标 或 对 探 测 时 间 对
MRI磁共振快速、超快速采集技术-MR杨正汉(可编辑)
MRI磁共振快速、超快速采集技术-MR杨正汉磁共振快速、超快速采集技术卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医院杨正汉概要磁共振快速采集技术基础复习K空间和SE序列快速成像的理由快速成像的硬件要求快速成像相关的基本概念优质快速图像的要求磁共振快速采集技术……第一部分磁共振快速采集技术基础 K空间的特性矩阵为256*256的图像需要采集256条相位编码线来完成K空间的填充， K空间的数据点阵与图像的点阵不是一一对应的, K空间中每一个点具有全层信息 K空间的特性 K空间具有对称性相位编码方向的镜像对称频率编码方向的对称 K空间特性填充K空间中央区域的相位编码线决定图像的对比填充K空间周边区域的相位编码线决定图像的解剖细节运动相关的部分容积效应 3、快速MRI的硬件要求要加快MRI信号采集速度并保证图像一定的信噪比（signal to noise ratio，SNR）及空间分辩，硬件的发展至关重要，其中最重要的是：主磁体场强及其均匀度梯度线圈脉冲线圈主磁场主磁场的场强 MRI的SNR与主磁场场强的成正比如果其他所有成像参数相同，1.5T磁共振采集1次所得图像的SNR，用0.5T的磁共振需要采集9次才能获得（扫描时间9倍）临床应用型的MRI仪场强已由0.15 T以下上升到1.0T-3.0T梯度线圈空间定位、采集信号等作用梯度线圈性能的提高 ? 磁共振成速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速、超快速成像技术脉冲线圈脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振（广播电台的发射天线）采集MR信号（收音机的天线）表面线圈脉冲线圈特别是接收线圈的进步显著提高了MR图像的信噪比。
表面接收线圈至今已发展到第四代。
第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈相控阵线圈用相控阵线圈采集的MR图像的SNR明显高于用体线圈采集的MR图像 4、与快速成像相关的MRI基本概念矩阵、FOV、空间分辨率图像信噪比（signal to noise ratio,SNR 对比噪声比（contrast to noise ratio,CNR 采集次数（平均次数）激发角度 K空间及其填充影响SNR的主要因素主磁场场强（正比关系）表面线圈空间分辨－－Voxel体积大小（正比）层厚、Matrix、FOV 采集次数（平方根正比）序列及其参数对比噪声比（CNR 在图像拥有一定SNR的条件下，足够的CNR是检出病变（特别是实质脏器内病变）的根本保证。
激光回波信号采集技术
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｃ ｕｅａｌｓｒｐ ｌ ａ ｈ ａｕｅ ｆｇ ｏ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ａ ｔ ｊｍｍｉｇ ｔｅｌ ｅ ｕｓ ｓｒ ｃ ： ｅａ ｓ ｅ ｕｓ ｈ ｓｔ ｅｆ ｔ ｒｓｏ ｏ ｄ ｄｒ ｉ ｎ ｎ ｉａ ａ ｅ ｅ ｃ ｅ ｏ － ｎ ， ｈ ａ ｒｐ ｌ ｓ ｅ
ａ ｅｒ ｖｅ ｄ ｒ ｅ ｉｗｅ ．Ｔｈ ｒ ｓ ｅ ｔ ｖ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｏ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｔ ｏ ｅ ｅ ｔ ｎ ． ｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｉ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｅ ｃ ｉ ｅ ｏ ｓ ｍ ｘ ｅ ｔ
Ｘｌ ａ ＮＧ Ｃｈ ｏ
（ ａ￣ Ｉｓ ｔｔ ｏ ｅ ｎｃｌ ｈ ｓ ｓ Ｃ ｉｅ ａｅ ｙｏ ｃ ｎ ｅ， ａ ｇ ２０８， ｈ ａ Ｓ ｎ ｈ ｎｔ ｕｅ ｆ ｃ ｉ ｙｉ ， ｈ ｓ Ａｃｄｍ Ｓ ｉ ｃｓ ｉ Ｔ ｈ ａＰ ｃ ｎ ｅ ｆ ｅ ｎｈ ００ ３ Ｃ ｉ Ｊ ｎ
地表 作 用后 被反 射 ，由于地 表 各 点到 回波探 测 器 距离 不等 、地 表各 点 反射 率 不 同等 原 因导 致 回波信号 脉宽展宽 ， 波形 发 生畸变 ， 不再是 高斯 脉 冲．下面简 单分 析地 表粗糙 度 、 地 面倾斜度
宽作用 ， 结合激光发 射角 ， 我们可 以得到地 面点 的倾斜度信 息． 通过 对激光 回波能量 的测量 ， 结
ｉ ａ ｉ ｇ ｔｃ ｎｉｕ ｓｗｉｅｙ ｕ ｅ ｏｍ ｅ ｕ ｅｔ ｅ ｔ ｒ ｅｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｎｆｒ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｒ ｕｎ ｍ ｇｎ ｅ ｈ ｑ ｅｉ ｄ ｌ ｓ ｄ ｔ ａ ｒ ｈ ｈ ｅ － ｉ ｎ ｉｎ ｌｉ ｏ ｍ ｔｏ ｆｔ ｅｇ ｏ ｄ，Ｔｈ ａ ｅ ｓ ｅｌ ｒ ｓ ｅ ｈ ｃ ｕ ｒｎ ｎ ｒ ｃ ｓｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｅ ｕｌｅｉ ａ ｉｇ ｃ ｏ ａ ｑ ｉｉｇ ａ ｄ ｐ ｏ ｅｓｎｇｔ ｃ ｎ ｑ ｅｉ ａ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｅｉ ｌｓ ｒｐ ｓ ｍ ｇｎ ．Ｔｈｒ ｕ ｈ ｔ ｅａ ａｙ ｉ ｓ ｎ ｏ ｇ ｈ ｌ ｓｓ ｎ ｏ ｓ ｒｅ ｈ ｅ ，ｔ ｅ ｉ ｏ ｍ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｇ ｎ ｓ ， ｒ ｄ ｅ ｔａ ｄ ｒ ｆ ｃ ｉｎ ｏ ｈ ｒ ｕ ｄ ｃ ｎ ｃ ｕｒ ｄ，Ｉ ｆｌ ｅ ｃ ｏ ｓ ｈ ｎｆｒ ｔｏ ｎ ｒ ｕ ｈ ｅ ｓ ｇ ａ ｉｎ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｆｔ ｅｇ ｏ ｎ ａ ｂｅａ ｑ ｉｅ ａ ｌ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｖ ｒｏ ｓｌ ａ ｙ ｔ ｍ ｓａ ｅａ ａｙ ｅ ｈｓ ａ ｅ ， ａ ｉ ｕ ｉ ｒｓ ｓｅ ｒ ｎ ｓｄ．Ｔｈ ａｅ ｃ ｏ ａ ｑ ｉｉ ｇ ｔｃ ｉｕ ｓｗｈｉｈ ｈ ｖ ｅ ｎ ｕ ｅ ｄ ｌ ｅｌ ｒｅ ｈ ｃ ｕ ｒｎ ｅ ｈｎｑ ｅ ｃ ａ ｅｂ ｅ ｓｄ ｓ
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地表 作 用后 被反 射 ，由于地 表 各 点到 回波探 测 器 距离 不等 、地 表各 点 反射 率 不 同等 原 因导 致 回波信号 脉宽展宽 ， 波形 发 生畸变 ， 不再是 高斯 脉 冲．下面简 单分 析地 表粗糙 度 、 地 面倾斜度
宽作用 ， 结合激光发 射角 ， 我们可 以得到地 面点 的倾斜度信 息． 通过 对激光 回波能量 的测量 ， 结
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脉冲激光回波采集处理系统电磁兼容设计研究
Ｔ １ Ｎ２ ５ 中 图分 类 号
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ＯｌＥＭ Ｃ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｐｕ ｓ ｄａ ａ ａ ｓａ ｃ ｉ Ｄ ｓｇ ｏ ｌ ｅ Ｌｉ ｒＤ ｔ
Ａｃ ｕ ｓ ｔｏ ｎ ｏ ｅ ｓ Ｓ ｓ ｅ ｑ ｉ ｉｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｓ ｙ ｔ ｍ
产生的巨大充放 电电流 ， 会对系统 中其他部分造成严重的电磁干扰 ， 引发 电磁兼 容问题 。文章根据 脉冲激光 回波信号特 点 设计 了一种光 电信号采集处 理电路 ， 对仅持续 数微秒 的脉 冲激光 回波信号进行高速采集 。该采样 电路垂直 分辨率 １ ｂｔ采 ０ｉ ， 样率 ６ ＭＰ ， ０ Ｓ 电路设计采用信号完整性设计 思想 ， 经验证可 满足激光脉 冲回波信号实时采样处理的要求 。 关键词 信号采集 ； 冲激光 ； 脉 信号完整性 ；电磁兼容
杨
（ 军驻 ７１ 军事代表室” 武汉 海 ０所
斌” 陈
冬。 任 席闻。 ’
４０３） ３０ ３
４ ０ ６ ） 海 军 工程 大学 电子 工 程 学 院光 电所 武 汉 ３０ ４ （
摘
要
信号采集处理电路是光电探测仪器 的重要组成部分 ， 对探测 系统 的性能有着十分重要的影响。激光器触发前
Ｙ ｎ ｉ ’ Ｃ ｅ ｏ ｇ Ｒ ｎＸｃｕｎ ’ ａｇ ｎ Ｂ ｈ ｎ ｎ Ｄ ’ ｅ ｉ ａ￣ ｈ
（ ｉ ｔ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ Ｏｆｉｅ ｏ ｖ ｎ Ｎｏ ７ １ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉ ｔ ” ，Ｗ ｕ ａ ４ ０ ６ ） Ｍ ｌ ａ ｙ Ｒｅ ｒ ｓ ｎ ａ ｉ ｆ ｃ ｆＮａ ｙ ｉ ． ０ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｅ ｉ ｖ ｕ ｈｎ ３０ ４ （ ｌｃｒｎｃ ｇ Ｅ ｅ ｔ ｏ ｉｓ Ｅｎ ．Ｃ ｌ ｇ ，Ｎａ ａ ｉ． ｏ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ，Ｗ ｕ ａ ４ ０ ３ ） ｏｌ ｅ ｅ ｖｌ Ｕｎ ｖ ｆＥｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｈｎ ３ ０ ３
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Ａｃ ｕ ｓ ｔｏ ｎ ｏ ｅ ｓ Ｓ ｓ ｅ ｑ ｉ ｉｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｓ ｙ ｔ ｍ
产生的巨大充放 电电流 ， 会对系统 中其他部分造成严重的电磁干扰 ， 引发 电磁兼 容问题 。文章根据 脉冲激光 回波信号特 点 设计 了一种光 电信号采集处 理电路 ， 对仅持续 数微秒 的脉 冲激光 回波信号进行高速采集 。该采样 电路垂直 分辨率 １ ｂｔ采 ０ｉ ， 样率 ６ ＭＰ ， ０ Ｓ 电路设计采用信号完整性设计 思想 ， 经验证可 满足激光脉 冲回波信号实时采样处理的要求 。 关键词 信号采集 ； 冲激光 ； 脉 信号完整性 ；电磁兼容
杨
（ 军驻 ７１ 军事代表室” 武汉 海 ０所
斌” 陈
冬。 任 席闻。 ’
４０３） ３０ ３
４ ０ ６ ） 海 军 工程 大学 电子 工 程 学 院光 电所 武 汉 ３０ ４ （
摘
要
信号采集处理电路是光电探测仪器 的重要组成部分 ， 对探测 系统 的性能有着十分重要的影响。激光器触发前
Ｙ ｎ ｉ ’ Ｃ ｅ ｏ ｇ Ｒ ｎＸｃｕｎ ’ ａｇ ｎ Ｂ ｈ ｎ ｎ Ｄ ’ ｅ ｉ ａ￣ ｈ
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连续激光与脉冲激光测风区别
英国生产的海上测风的激光雷达，一方面可以运用 在海上现有固定平台上，进行短期或长期风资源勘 测。无需另立测风塔，大大降低测风成本，避免数 据丢失风险。另一方面，该系统还可安装于海上专 用固定平台甚至是海上浮动平台上，其特定的固定 方式保障了激光雷达的稳定性，并保持持续收集风 资源数据。
机载测风
另一种是连续激光波（CW）技术，这项新技术在 风电行业运用十分广泛，包括陆地风场、复杂地形、 微观选址、海上测风、风机功率曲线测试、风机控 制等。 其优点表现在以下几点：
精确度
连续波激光雷达系统发射的激光束每秒往返一次，1秒
钟360度测量一次，每次每个高度数据采样点多达50个，
每个点仅需20毫秒，分辨率0.003m/s,精度非常高； 由于采样时间短，激光雷达能够精确捕捉到风切变和紊 流强度变化，包括风速切变和风向切变。这一点对于研 究复杂地形风况、风机功率曲线测试、以及风机偏航控
制非常重要。相比脉冲波雷达采样点少而言，连续波激
光雷达多达50个采样点的高采样率将有效保证测风精 度。
数据完整率
连续波激光雷达集中在每一层的激光能量是脉冲波雷达 的10倍。由于能量强从而保证发射到设定层高的激光 稳定不变，回波信号强劲；尤其在干净空气环境下，气
溶胶粒子少，相比之下，脉冲波由于激光能量弱、采样
2）对于山地丘陵等复杂地形，低空风切变、紊流
变化非常频繁。由下而上的风速和风向切变及紊流 会对叶轮等效风速产生巨大影响，这是新版IEC标 准要求必须观测的。脉冲波雷达最低只能测量到40 米。
复杂地形处理
复杂地形会导致气流发生畸变，英国生产的连续波 激光雷达提供的Dynamics/VENTO复杂地形处理 工具是基于业内广泛应用的计算流体动力学CFD的
脉冲激光回波信号的数字化检测技术
透过率 、增大接 收光 学 口径、减小激光束散角 、提高 探测系统灵敏度等措 施 。由于激光转换效率很低 ，提 高激 光 发射 功率 ，会 导致 系 统 的功耗 、体积 显 著增 加 ，并对冷却系 统的散热性能提出苛刻要求 。 目前 ，
激光雷 达光学透 过率可 以达Ｎ８ ％ ｏ 以上 ，通过提 高光
一
如果减 小激光束散角，就必须提高系统跟踪精度 ，技 术难度 大 、成 本高 。探 测系 统灵 敏度 受探 测器 灵敏 度、回波检测技术等的制约 ，探测器灵敏度 与器件 的 工艺水平有关 ，提高探测器灵敏度 的难度很大 。随着 数字技术飞速 发展 ，研发低信噪 比下 回波信 号的数 字 化检测方法 ，可 以有效提高探测系统 的灵敏度 ，并且 具有成本低 、适用性强等优 点。 目前 ，国内常规测距激光雷达 的回波检测 处理 方
术，降低虚警率，提高目标检测正确性及对弱小目 标
的检测概率 。
二 、数 字化检 测方 法
由于 目标 回波具有 闪烁性 、时间相关性以及 回波 幅度随距离增加急剧下降等特 点 。借 鉴微波 雷达等 处 理方法，对 目标回波脉冲先进 行多 目标 离散跟踪 分
析并跟踪 所有可能的 目标运动 轨迹 ，再对这些 目标运
幅度排名可以有效反映当前通道的信噪比 情况，当轨 迹点的回波幅度排名较高时可自动降低回波率判据预 设值，实现目 标的快速确认。当轨迹点的回波幅度排
墨！ ： ！ ： ！ 王： ！ ：
万 ・ｏ， ・ ２
其 中： 为激光发射峰值 功率 ， 为发射光学透
于固定阈值检测法 的工作环境适应 能力很差 ，无法 自 动适应天气 、环境及亮暗背景等 的变化 ，如 果阈值 设 置过低就会 出现工作环境好 的情况下可 正常 测距 ，工 作环境变差时会 出现虚警 ，甚至无法 正常测 距 。这就 要求阈值设置不能太低 ，传统激光测距 雷达 的回波阈 值为１ ２ 左右 ，这就导致低于 １２ 的有效回波信号被 ．ｖ ．Ｖ 丢失，大大降低 了设备 的测距能力 。 数 字化检 测处理技术通过高速Ａ 器件将 回波通 道 Ｄ 进行数字化转换 ，并对 回波通道进行 带通数 字滤波处 理，然后利用超低阈值对 回波通道进 行一次固定阈值
脉冲序列原理及临床应用(WQ)
通过检测回波信号的强度和相 位信息，可以重建出图像。
03
临床应用
脉冲序列在医学影像诊断中的应用
核磁共振成像
脉冲序列用于产生核磁共振信号， 通过信号处理和重建算法形成高 质量的医学影像，用于诊断肿瘤、
血管病变等。
超声成像
利用脉冲回声技术，通过发射超 声波并接收回声信号，生成人体 内部结构的二维或三维图像，用 于观察器官形态、血流状况等。
环境监测
通过分析脉冲信号的传播特性，监 测土壤湿度、地下水分布等环境参 数。
04
脉冲序列的优缺点
优点
成像速度快
脉冲序列可以显著提高 成像速度，从而减少成 像时间，减轻患者的不
适感。
空间分辨率高
通过精确控制脉冲的参 数，脉冲序列可以实现 高分辨率的图像重建。
对比度分辨率高
通过优化脉冲序列，可 以在图像中获得更好的 对比度，从而提高病变
的检出率。
灵活性高
脉冲序列可以根据不同 的临床需求进行调整， 以适应不同的检查场景。
缺点
对设备要求高
脉冲序列需要高性能的成像设 备才能实现，这增加了设备成
本和维护成本。
对病人不友好
由于脉冲序列的快速成像特点 ，可能会导致病人感到不适或 产生幽闭恐惧症。
技术难度大
脉冲序列需要精确控制脉冲参 数和采集过程，对操作技术要 求较高。
反转恢复序列
先施加一个180度反转脉 冲，使自旋磁化矢量反转， 再施加90度脉冲激发，然 后进行读出。
梯度回波序列
利用快速变化的梯度磁场 产生回波信号，常用于显 示血流。
脉冲序列的工作原理
核自旋的磁化矢量在磁场中受 到射频脉冲的激励，从低能态 跃迁到高能态。
在射频脉冲作用后，磁化矢量 发生进动，产生回波信号。