基于脉冲位置调制的激光测距技术研究

发布时间：2024-03-26 20:29

　　随着激光雷达技术的不断发展,激光雷达的应用场景也不断增多。面对复杂的应用环境,通过提升系统的抗干扰能力从而进一步提高探测系统的探测性能是激光雷达技术的一个重要研究方向。脉冲位置调制作为脉冲调制的一种,其脉冲宽度和脉冲幅度均恒定,相邻脉冲之间的时间间隔值随调制信号的变化而变化。当调制信号具有类随机特性时,生成的脉冲位置调制序列不仅表现出良好的自相关性和互相关性,而且调制过程中脉冲之间的占空比可调控,在平均功率受限的情况下接收系统仍可具有较高的信噪比。相比于伪随机连续信号,其码密度低,适用范围更广。因此,如果将脉冲位置调制应用于激光雷达系统应具有独特的技术优势,本文企望从理论和技术上进行有益探讨。主要研究内容如下:(1)分析了模拟和数字两种脉冲位置调制方式的结构和实现原理,比较了两种方式实现过程的优缺点。并在此基础上,以模糊函数作为评价工具,比较了脉冲位置调制在不同调制信号激励下的模糊函数图,为调制信号的选择以及后续采用混沌脉冲位置调制信号作为激光雷达测距系统的发射波形提供了理论依据。(2)探讨了几种常见的混沌映射,采用logistic混沌映射生成的混沌序列作为脉冲位置调制的调制信号,并通...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2激光雷达应用

2基于上述的优点，激光雷达作为测距、测速、测角等多种功能于一体的精密仪器，已经被广泛的应用于军事和民用领域。例如：在军事领域，激光雷达被用于目标跟踪测量、制航、制导以及航空航天测距等方面；在民用领域，其被用于地形测绘、大气测量、车辆防撞、水下探测通讯、医疗诊断、无损检测、险情预报....

图1.3直接脉冲激光测距原理[16]

4测量方法有：直接脉冲激光测距技术，调幅连续波激光测距技术，调频连续波激光测距技术，随机调制激光测距技术。下面将分别对其进行介绍：（1）直接脉冲激光测距技术直接脉冲（Direct-pulse）激光测距是通过直接测量激光脉冲往返的飞行时间来实现距离测量的，其基本原理如图1.3所示[....

图1.4调幅连续波激光测距原理[17]

52=22RftfcΔπ=π…（1.2）换算得到目标距离R为：4cRfπΔ=…（1.3）由上式可知，鉴相精度一定时，调制频率越高，测量精度越高。但由于鉴相范围只能在0到2之间，因此调制频率提高的同时会带来距离模糊问题。为了克服长测程和高精度之间的矛盾，通常采用多频调制方式，利用高....

图1.5调频连续波激光测距原理[18]

6出信号进行信号处理后，便可以得到目标距离R：=2beatcfRcBτ…（1.4）式中，为频率差值，c为光的传播速度，B为调制带宽，为频率调制周期。图1.5调频连续波激光测距原理[18]Figure1.5Theprincipleoffrequencymodulatedcontin....

本文编号：3939640