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摘要
为了研究雪崩光电二极管(APD)对大气传输后的激光进行探测时,所受大气湍流效应及APD噪声的影响,分析了激光在湍流大气中传输、APD对激光探测两个过程,结合APD的探测原理,建立了指数威布尔-高斯双重随机过程模型。通过实验测量了不同信噪比、不同大气湍流下APD输出电流的概率密度,对探测距离不同、接收口径不同的情况进行了仿真。结果表明,接收信噪比为2,5,10时,光强分布方差分别为0.5354,0.3565,0.2781,偏移量分别为0.05,0.0109,0.0029;大气折射率结构常数为2.5×10-15,3×10-14,4.9×10-14时,方差分别为0.1198,0.2781,0.4035,偏移量分别为0.0002,0.0029,0.0039;双重随机过程模型可准确描述经过大气传输的激光被APD探测的过程;探测器口径的变化对APD输出电流的概率密度影响不大,而接收信噪比、探测距离、大气折射率结构常数的增大会使APD输出电流平均值较信号电流产生较大偏移、且离散程度加剧。该模型的建立对激光探测技术研究具有一定的参考价值。
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单位中国人民解放军陆军工程大学; 中国酒泉卫星发射中心
