基于卡爾曼濾波的高精度相干激光測距方法
發(fā)布時(shí)間:2021-05-20 17:44
以單頻-線性頻率調(diào)制連續(xù)波(S-LFMCW)激光作為發(fā)射信號(hào),提出了一種基于卡爾曼濾波的高精度相干激光測距方法。對(duì)回波信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行拍頻測量,獲得了頻差,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理,利用頻差信號(hào)解算出目標(biāo)的距離和速度。最后采用卡爾曼濾波算法對(duì)測量值進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,獲得了高精度的目標(biāo)距離估計(jì)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提方法適用于大范圍動(dòng)態(tài)相干測距激光雷達(dá)系統(tǒng),系統(tǒng)的有效測距范圍為8 m~2.7 km,測距精度在0.1 m以內(nèi)。
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 引 言
2 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)
2.1 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)原理
3 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)的測距精度優(yōu)化
3.1 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)的精度分析
3.2 卡爾曼濾波數(shù)據(jù)融合
4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.1 靜態(tài)目標(biāo)的探測實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
4.2 動(dòng)態(tài)目標(biāo)的探測實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于外部時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)重采樣的激光頻率調(diào)制測距方法[J]. 張桐,曲興華,張福民. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于相位差測頻的調(diào)頻連續(xù)波激光測距技術(shù)[J]. 吉寧可,張福民,曲興華,張桐,張鐵犁,劉曉旭,謝陽. 中國激光. 2018(11)
[3]脈沖激光測距回波特性及測距誤差研究[J]. 謝庚承,葉一東,李建民,袁學(xué)文. 中國激光. 2018(06)
[4]調(diào)頻連續(xù)波激光引信探測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳慧敏,劉偉博,顧健,王鳳杰,馬超. 紅外與激光工程. 2017(12)
[5]激光多普勒測速雷達(dá)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 白蕊霞,王斌永,童鵬. 激光與紅外. 2016(03)
[6]量子光通信中偏振光空間姿態(tài)傳遞[J]. 楊海馬,馬彩文,王建宇,張亮,劉瑾,黃元申. 光子學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]一種大測距動(dòng)態(tài)范圍高重頻相干測距測速激光雷達(dá)(Ⅱ):信號(hào)調(diào)制[J]. 吳軍,洪光烈,張鴻翼,李飛,徐衛(wèi)明,何志平,舒嶸. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]一種大測距動(dòng)態(tài)范圍高重頻相干測距測速激光雷達(dá)(Ⅰ):體制及性能[J]. 吳軍,洪光烈,何志平,舒嶸. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]線性調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)測量方法研究[J]. 曾朝陽,張曉永,賈鑫. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2011(02)
[10]卡爾曼濾波的基本原理及應(yīng)用[J]. 彭丁聰. 軟件導(dǎo)刊. 2009(11)
本文編號(hào):3198172
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 引 言
2 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)
2.1 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)原理
3 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)的測距精度優(yōu)化
3.1 S-LFMCW相干激光探測系統(tǒng)的精度分析
3.2 卡爾曼濾波數(shù)據(jù)融合
4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.1 靜態(tài)目標(biāo)的探測實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
4.2 動(dòng)態(tài)目標(biāo)的探測實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于外部時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)重采樣的激光頻率調(diào)制測距方法[J]. 張桐,曲興華,張福民. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于相位差測頻的調(diào)頻連續(xù)波激光測距技術(shù)[J]. 吉寧可,張福民,曲興華,張桐,張鐵犁,劉曉旭,謝陽. 中國激光. 2018(11)
[3]脈沖激光測距回波特性及測距誤差研究[J]. 謝庚承,葉一東,李建民,袁學(xué)文. 中國激光. 2018(06)
[4]調(diào)頻連續(xù)波激光引信探測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳慧敏,劉偉博,顧健,王鳳杰,馬超. 紅外與激光工程. 2017(12)
[5]激光多普勒測速雷達(dá)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 白蕊霞,王斌永,童鵬. 激光與紅外. 2016(03)
[6]量子光通信中偏振光空間姿態(tài)傳遞[J]. 楊海馬,馬彩文,王建宇,張亮,劉瑾,黃元申. 光子學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]一種大測距動(dòng)態(tài)范圍高重頻相干測距測速激光雷達(dá)(Ⅱ):信號(hào)調(diào)制[J]. 吳軍,洪光烈,張鴻翼,李飛,徐衛(wèi)明,何志平,舒嶸. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]一種大測距動(dòng)態(tài)范圍高重頻相干測距測速激光雷達(dá)(Ⅰ):體制及性能[J]. 吳軍,洪光烈,何志平,舒嶸. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]線性調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)測量方法研究[J]. 曾朝陽,張曉永,賈鑫. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2011(02)
[10]卡爾曼濾波的基本原理及應(yīng)用[J]. 彭丁聰. 軟件導(dǎo)刊. 2009(11)
本文編號(hào):3198172
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