本文關(guān)鍵詞：基于高速采樣的窄脈沖激光探測研究

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【摘要】：窄脈沖激光探測技術(shù)通過使用具有低發(fā)散性的激光脈沖光束來對遠距離目標(biāo)進行探測。通過測量激光脈沖的飛行時間可獲得距離信息。脈沖激光探測具有可通過單次測量獲得距離信息和可測量動態(tài)目標(biāo)距離信息的優(yōu)勢,并且脈沖激光峰值功率較高,在沒有合作目標(biāo)的情況下,可測量更遠距離。因此,脈沖激光探測在軍事、工業(yè)、民用、工程和交通領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文以窄脈沖激光探測為研究背景,對基于高速采樣的脈沖回波時刻鑒別處理算法進行研究。首先通過對激光發(fā)射、大氣中傳播、目標(biāo)對激光反射特性、回波信號的激光探測器接收以及后續(xù)回波脈沖鑒別處理算法進行理論模型分析,建立了激光脈沖探測算法仿真分析軟件系統(tǒng)。通過仿真分析,提出了匹配濾波與恒比鑒別混合鑒別新算法。其次,完成了基于AD9467的高速采樣硬件電路設(shè)計,獨立繪制了以FPGA為主控芯片、AD9467高速采樣的PCB電路板卡。應(yīng)用Verilog HDL硬件語言,實現(xiàn)了激光脈沖的發(fā)射、高速采樣芯片的功能控制以及匹配濾波與恒比鑒別混合鑒別新算法。最后,對探測系統(tǒng)進行試驗測試并完成了測試結(jié)果分析與算法對比分析,測試結(jié)果表明混合算法設(shè)計能夠在12.5kHz激光重復(fù)頻率條件下,實現(xiàn)了對采樣數(shù)據(jù)的高速處理與傳輸,且距離探測精度達到0.3m;算法對比分析表明三種算法實際處理數(shù)據(jù)結(jié)果中,混合鑒別算法表現(xiàn)最佳,且算法對比結(jié)果與理論仿真分析結(jié)果吻合。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN249

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本文編號：1218294