基于蒙特卡罗方法的沙尘回波功率谱密度仿真与分析

发布时间：2024-11-02 00:18

　　 针对自主着陆过程中沙尘对调频连续波激光探测的干扰问题,基于蒙特卡罗方法研究了沙尘干扰下激光探测回波的功率谱密度特性。首先对沙尘回波组成进行分解,推导了回波的功率谱密度方程,然后基于蒙特卡罗方法进行仿真,分析了地面反射信号、沙尘干扰信号和随机噪声的功率谱密度特性。结果表明在沙尘浓度较低时,干扰对中频信号的影响较小,随着沙尘浓度的增大,干扰信号会不断增强且不易滤除,对测距精度影响较大。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

主要针对收发天线共用的小型探测系统进行研究，根据其特点进行激光回波分解。在着陆器向火星表面降落过程中，激光探测系统发射的激光信号在火星大气通道中传输，照射到沙尘干扰表面后，光子在沙尘气溶胶环境中发生多次散射，沙尘干扰条件下回波信号构成如图1所示。部分光子碰撞到火星表面后被反射，并....

沙尘气溶胶对激光的多次散射作用可以用一系列光子和粒子的碰撞过程来描述，如图2所示。目前研究气溶胶多次散射计算方法主要有3种:解析法[8]、数值模拟法[9-11]和实验法[12-14]。其中解析方法形式复杂，边界条件较多，计算量巨大且对设置条件的要求较高。实验方法由于气溶胶特性的复....

可得到气溶胶环境下目标探测的冲激响应。将其与FMCW和脉冲信号卷积即可得到探测体制接收到的时域响应及功率谱密度。3.2仿真结果分析

假设max{Kg(f)}和max{Ks(f)}分别为由地面反射信号和沙尘散射干扰信号在中频信号功率谱密度中的最大峰值。在烟雾浓度较低时，烟雾干扰对中频信号的影响较小，其在中频信号功率谱密度中的成分比例较小，此时max{Kg(f)}>max{Ks(f)}，可认为幅度最大谱峰为地面反....

本文编号：4008722