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本文是对PMT距离选通变增益探测系统的控制部分进行研究,旨在突破激光水下目标探测控制系统的关键技术,为研制出蓝绿激光水下目标探测系统的原理样机提供技术支撑,本论文所突破的关键技术也可应用于其他激光水下目标探测系统中。PMT距离选通变增益探测控制系统涉及的内容较多,有诸多问题需要解决,本文主要针对距离选通控制、变增益控制、高精度延时、选通宽度控制、控制系统中大干扰信号的消除等关键技术进行深入展开,通过理论分析和实验研究,主要研究内容和取得的成果如下.(1)距离选通及变增益控制技术研究为准确提取目标回波信号,需要滤除海面强反射信号和海水的后向散射背景信号,必需对PMT进行选通控制;为进一步提高系统探测能力,本论文提出了选通变增益控制系统的方案。该方案是通过给PMT外加选通纳秒电脉冲和变增益高压脉冲,实现光电倍增管的选通和变增益的功能。本文设计了整个选通和变增益控制系统,制作了具体的电路,进行了选通和变增益的水下探测实验研究。经实验表明,该方法能够实现PMT探测系统选通和变增益的目的。(2)高精度延时控制技术研究根据文章对距离选通变增益控制系统的设计原理,目标回波信号光脉冲与选通脉冲和增益脉冲间必须有高精度的时序关系,并且需要达到选通和增益脉冲的脉宽可控,基于此,本文提出并设计了高精度延时脉宽控制系统,制作了延时脉宽控制电路。通过对电信号的测试,该系统的延时步进精度和脉宽控制精度均可达100ps级,最小脉宽可达10ns以内,并能与选通变增益控制系统匹配工作,最终实现PMT距离选通变增益探测控制系统,并在原理验证实验及水下探测实验中取得成功。(3)控制系统中大干扰信号消除技术研究探测系统的有用输出信号在10ns量级,信号输出幅值在几百至几十毫伏量级,处理前信号上的干扰可达几十伏,该信号属于大干扰下的微弱快速信号;同样,该干扰也会对控制系统的弱电控制部分产生干扰,甚至造成延时控制的时序混乱。本文仔细分析了在控制系统作用下的信号干扰来源,设计了特殊的处理电路尽量降低干扰,并将有用信号与干扰信号在时序上分离。(4)探测控制系统实验研究在文章的探测控制系统实验研究部分,首先对控制系统各部分性能进行了实验研究;其次,对控制系统作用下的探测系统输出进行了实验研究。文章也对控制系统作用下的探测信号输出进行了图像重构的实验研究,研究了图像重构的方法以及最终图像重构的实现效果,通过分析目标回波信号的时序特性,制定了特殊的数据采集和处理方法。本文突破了基于PMT距离选通变增益点扫描探测技术的蓝绿激光水下目标探测系统的部分瓶颈技术,相信能为我国在该领域的发展起到一定的作用。