發(fā)布時間：2017-04-28 11:07

  本文關(guān)鍵詞：FMCW激光雷達(dá)測距拍信號降頻方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：頻率調(diào)制連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)激光雷達(dá)在絕對距離測量領(lǐng)域,憑借其大范圍、快速、高精度、無需靶標(biāo)和無測距盲區(qū)等優(yōu)點,得到了廣泛應(yīng)用。盡管FMCW激光雷達(dá)測距技術(shù)已非前沿技術(shù),但在國內(nèi),該技術(shù)的研究尚少。測距使用發(fā)射波與回波的拍信號的頻率來求解距離,通常,這個頻率會很高,而且隨著測量距離的增加而線性增加。需要采用一定的手段對拍信號進(jìn)行精準(zhǔn),靈活的降頻,以適應(yīng)快速測量的需求。適合FMCW激光雷達(dá)的降頻手段很少,本課題提出了多參考路降頻的思路,在光路結(jié)構(gòu)和后期算法處理上進(jìn)行設(shè)計,確保能從源頭上對拍信號的頻率進(jìn)行降低,通過特殊設(shè)計的多參考路參數(shù)和模擬低通濾波器來實現(xiàn)降頻,通過特殊設(shè)計的多參考路參數(shù)以及將拍信號實行“帶阻濾除”的手段,來解決多參考路帶來的多值和距離誤判問題,能適應(yīng)實際測量需求。文中分析對比了使用光開關(guān)切換多參考路和直接在后期算法上分離多參考路頻譜這兩種多參考路降頻方式各自的優(yōu)缺點。針對后者,總結(jié)了全套的詳細(xì)設(shè)計方法并推廣該方法至通用的多參考路設(shè)計上、搭建了實驗光路、搭建了整個的軟件環(huán)境,設(shè)計出了一組4個參考路組合,成功將0-40m以內(nèi)的測距降頻到1.7MHz(18m)以下,同時不會造成距離誤判,單點測量的降頻處理過僅耗時極短。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)頻連續(xù)波 激光雷達(dá) 信號降頻 多參考路
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.98
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源及背景8
• 1.2 研究的目的和意義8-9
• 1.3 FMCW激光雷達(dá)及光信號降頻的發(fā)展?fàn)顩r9-11
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和目標(biāo)11-12
• 1.5 專用符號和公式說明12-14
• 第2章FMCW激光雷達(dá)測距與降頻基本原理14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 FMCW激光雷達(dá)測距原理簡介14-18
• 2.3 光信號降頻方法分析18-24
• 2.3.1 采集方式上的降頻18
• 2.3.2 光信號調(diào)制降頻18-19
• 2.3.3 優(yōu)化光路結(jié)構(gòu)降頻19-24
• 2.4 降頻方案的確定24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 直接分離多參考路頻譜降頻理論分析與仿真25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 直接分離頻譜需解決的問題25-28
• 3.3 直接分離多參考路頻譜降頻設(shè)計方法28-36
• 3.3.1 頻譜分離方法選擇28-30
• 3.3.2 多參考路參數(shù)計算30-36
• 3.4 多參考路頻譜直接分離降頻的仿真36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 直接分離多參考路頻譜降頻的實驗設(shè)計38-52
• 4.1 引言38
• 4.2 直接分離多參考路頻譜降頻總體實驗方案38-44
• 4.2.1 實驗光路的搭建及相關(guān)參數(shù)測定39-44
• 4.3 多參考路實驗的軟件設(shè)計44-51
• 4.3.1 FMCW激光雷達(dá)總體測距軟件設(shè)計44-47
• 4.3.2 多參考路模塊和主軟件的銜接47-48
• 4.3.3 多參考路模塊的算法實現(xiàn)48-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 實驗結(jié)果與分析52-63
• 5.1 引言52
• 5.2 光纖長度測量實驗52-53
• 5.3 光纖測量的實驗結(jié)果53-59
• 5.4 實驗分析與結(jié)論59-62
• 5.4.1 實驗分析59-60
• 5.4.2 存在的問題60-61
• 5.4.3 結(jié)論61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67-73
• 致謝73

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 魏榮;鄧見遼;錢勇;王育竹;;塞曼效應(yīng)應(yīng)用于穩(wěn)頻激光器的快速移頻[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

  本文關(guān)鍵詞：FMCW激光雷達(dá)測距拍信號降頻方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：332693