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基于阵列单光子接收的全天时远程探测激光雷达
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作者 夏凌昊 +5 位作者 吴诚 黄慧鑫 徐迟 刘伟 杨予昊 《中国科技成果》 2024年第5期69-70,共2页
传统激光雷达的威力取决于功率孔径积,但随着系统规模的增大,在成本和系统复杂度方面急剧上升,雷达的探测威力遭遇瓶颈.单光子探测技术通过降低接收端的最小可检测能量(逼近标准量子极限),提升激光雷达的灵敏度,从而在功率孔径积一定的... 传统激光雷达的威力取决于功率孔径积,但随着系统规模的增大,在成本和系统复杂度方面急剧上升,雷达的探测威力遭遇瓶颈.单光子探测技术通过降低接收端的最小可检测能量(逼近标准量子极限),提升激光雷达的灵敏度,从而在功率孔径积一定的条件下增大威力,突破传统雷达的技术瓶颈,大幅提升激光雷达的探测能力,为激光雷达在空天目标参数测量、气象环境监测、地形测绘等领域的大规模应用奠定基础. 展开更多
关键词 激光雷达 单光子探测 功率孔径积 标准量子极限 远程探测 地形测绘 环境监测 全天时
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单光子量子雷达的恒虚警检测条件 被引量:4
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作者 夏凌昊 翟计全 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第10期10-13,26,共5页
量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光... 量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光子计数体制雷达的量子物理基础,基于纽曼·皮尔逊准则推导了光子计数体制中最优的信号检测准则,提出了光子计数体制量子雷达的恒虚警检测条件,基于真实环境进行了光子计数雷达的信号检测仿真,并对比了文中提出的方法相对于经典雷达信号检测方法在光子计数体制下的优势。 展开更多
关键词 量子雷达 光子计数 量子物理 信号检测 恒虚警率
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里德堡原子雷达接收灵敏度极限
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作者 夏凌昊 肖俊祥 +2 位作者 董屾 金翔 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-7,共7页
里德堡原子在微波场的存在下呈现出电磁诱导透明效应,因而可用于微弱电场的探测。近年来,基于里德堡原子微波探测技术的新型雷达接收机架构引起了业内广泛关注。文中分析了里德堡原子雷达接收机的外部和内部噪声源,探究了里德堡原子接... 里德堡原子在微波场的存在下呈现出电磁诱导透明效应,因而可用于微弱电场的探测。近年来,基于里德堡原子微波探测技术的新型雷达接收机架构引起了业内广泛关注。文中分析了里德堡原子雷达接收机的外部和内部噪声源,探究了里德堡原子接收机的灵敏度,指出在雷达侦收场景下,当前可制备的里德堡原子接收机灵敏度不及传统电子技术接收机,并针对里德堡原子雷达接收机的实用化提出了技术改进方案。 展开更多
关键词 里德堡原子 高灵敏度探测 标准量子噪声极限
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基于粒子群算法的低轨重点卫星雷达协同探测任务规划方法
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作者 陈冠任 刘伟 +3 位作者 翟计全 张蒙 夏凌昊 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第6期108-114,共7页
为提升定轨、成像、目标特性测量等多种模式下的观测效率,基于粒子群算法提出了一种低轨重点卫星雷达观测任务规划方法。相较基于优先级的任务规划方法,文中方法可对所有卫星按给定观测频次无丢失观测,满足雷达视场、时间窗口、任务切... 为提升定轨、成像、目标特性测量等多种模式下的观测效率,基于粒子群算法提出了一种低轨重点卫星雷达观测任务规划方法。相较基于优先级的任务规划方法,文中方法可对所有卫星按给定观测频次无丢失观测,满足雷达视场、时间窗口、任务切换等约束。使用雷达仰角、斜距、雷达截面积构建权值对基于观测时长的目标函数进行修改,并使用粒子群优化算法求解最大总观测时长或最快完成时间。仿真场景为两部假想地面雷达协同对30颗低轨重点卫星做24 h~72 h观测。结果表明,所有卫星无丢失观测,最大总观测时长和最快完成时间分别为18622 s和15 h 16 min(场景时间:24 h)。使用带有权值的目标函数可获得平均观测仰角、斜距的改善,而总观测时长基本一致。 展开更多
关键词 任务规划 低轨卫星 空间目标监视 雷达协同 态势感知
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量子雷达检测方程及其应用 被引量:2
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作者 夏凌昊 +3 位作者 吴诚 徐迟 黄慧鑫 金翔 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-8,共8页
量子雷达是一种利用量子资源提升探测性能的新体制雷达,它是经典雷达的升级改进,在信号的调制、传输、接收和检测的原理上都与传统雷达有较大区别。文中从量子物理理论出发,提出了量子雷达的信号回波和背景噪声的一般公式,研究了量子雷... 量子雷达是一种利用量子资源提升探测性能的新体制雷达,它是经典雷达的升级改进,在信号的调制、传输、接收和检测的原理上都与传统雷达有较大区别。文中从量子物理理论出发,提出了量子雷达的信号回波和背景噪声的一般公式,研究了量子雷达信号检测的一般方法与极限性能,在此基础上提出了量子雷达的一般性方程,并结合在单光子检测雷达这一具体问题上的应用,对量子雷达方程进行了阐释,定量分析了量子雷达相比于经典雷达在探测威力上得到的提升。文章最后对量子雷达方程与探测机理进行了总结。 展开更多
关键词 量子雷达 雷达方程 量子信号检测 量子最优检测 单光子检测
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雷达天空背景噪声分析 被引量:1
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作者 金翔 +1 位作者 夏凌昊 刘明罡 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第7期33-37,共5页
雷达探测是信号与噪声的对抗过程,探测系统的性能集中体现在信噪比(SNR)的大小上。探测系统中噪声的大小直接决定了雷达系统的探测灵敏度,进而影响雷达的探测威力,其中,天空背景噪声是雷达噪声的一级输入,其大小对系统总噪声会产生极大... 雷达探测是信号与噪声的对抗过程,探测系统的性能集中体现在信噪比(SNR)的大小上。探测系统中噪声的大小直接决定了雷达系统的探测灵敏度,进而影响雷达的探测威力,其中,天空背景噪声是雷达噪声的一级输入,其大小对系统总噪声会产生极大的影响。在前人的研究基础上,文中从天空背景噪声产生的原理出发,通过第一性原理计算,分析在不同大气条件下天空背景噪声的大小及其影响因素,进一步结合雷达的天线方向图,计算不同副瓣大小的雷达天线接收的天空背景噪声,为雷达天线的设计和雷达威力的估算分析提供参考。 展开更多
关键词 大气比衰减 大气衰减 噪声温度 天线方向图
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