針對現(xiàn)有基于全波形采樣的激光關(guān)聯(lián)成像回波采集數(shù)據(jù)量大且測距精度和測距分辨率受限于采樣率的問題,研究了一種基于超閾值時間(TOT)技術(shù)的激光關(guān)聯(lián)成像方法。利用基于TOT技術(shù)的時間寬度或峰值反推方法獲取回波信號的強度信息,分析了TOT響應(yīng)閾值選取、激光脈沖寬度、TOT測量誤差對激光關(guān)聯(lián)成像重構(gòu)結(jié)果的影響。結(jié)果表明:基于TOT技術(shù)的回波信號獲取方法可以實現(xiàn)激光關(guān)聯(lián)成像;TOT響應(yīng)閾值選為回波信號峰值的35%、激光脈寬不小于30個采樣間隔、TOT測量誤差的均方根誤差小于1個采樣間隔,能夠保證較好的重構(gòu)質(zhì)量。此外,基于峰值反推獲取目標回波信號強度信息的方法比基于TOT的時間寬度表征方法更準確。

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【部分圖文】：

圖1采樣方案示意圖。(a)ADC全波形采樣;(b)TOT采樣

yi=lexp(Τi24σ2)。???(3)3數(shù)值仿真與實驗

圖2仿真目標與不同獲取方法下回波信號對比圖。(a)仿真所用的原始目標;

仿真中,測量矩陣A采用4096×4096的Hadamard矩陣,即對應(yīng)64pixel×64pixel的分辨率和4096次采樣。仿真所用的目標如圖2(a)所示,目標分辨率為64pixel×64pixel,四個字母的灰度等級分別為100%、80%、60%、40%。采用重構(gòu)結(jié)果....

圖3不同閾值下的TOT與對應(yīng)峰值關(guān)系

對于TOT技術(shù)而言,閾值l的大小會直接影響到回波信號強度信息的準確提取。圖3給出了在不同閾值下TOT與信號峰值的關(guān)系。由圖3可以看出:當TOT閾值選取為信號y最大值的10%時,有效采樣區(qū)間包括了峰值10%至100%的大部分。但是在這種低閾值下,TOT與對應(yīng)峰值存在嚴重的非線性關(guān)系....

圖4閾值為0.15～0.51時的仿真結(jié)果與MSE曲線。(a)～(j)兩種方法的重構(gòu)結(jié)果;(k)重構(gòu)結(jié)果的MSE曲線

為了定量分析閾值選取對激光關(guān)聯(lián)成像結(jié)果的影響,圖4給出了采用方法一和方法二重構(gòu)的仿真結(jié)果和對應(yīng)的MSE曲線,此時閾值選取范圍為0.15至0.51。由圖4可以看出:MSE曲線出現(xiàn)了由高到低再到高的過程,即在閾值選擇過低或過高時重構(gòu)質(zhì)量都有較大下降,這一趨勢與峰值和閾值關(guān)系是吻合的。....

本文編號：3905134