【摘要】：“大動(dòng)態(tài)范圍高重頻相干測距測速激光雷達(dá)”技術(shù)在空間目標(biāo)相對定位及飛行器自主導(dǎo)航方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。如何實(shí)現(xiàn)更大距離范圍內(nèi)的探測,如何實(shí)現(xiàn)高頻次的探測,如何有效地提高距離和速度的測量精度,是當(dāng)前技術(shù)的空白,也是亟需解決的難題。論文圍繞具有大測距動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的高重頻相干測距測速激光雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究,其主要研究內(nèi)容為:1)對相干激光雷達(dá)典型技術(shù)手段原理進(jìn)行了闡述,提出并從理論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光學(xué)正交I/Q解相干拍頻頻差大小及正負(fù)的關(guān)鍵技術(shù);2)分析了當(dāng)前國際上典型測距測速手段的特性及其局限性,提出了“雙頻雙調(diào)制雙本振(DFDMDL)對稱三角線性調(diào)頻相干測距測速激光雷達(dá)體制”,仿真驗(yàn)證了該體制的可行性,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析了該體制在大測距動(dòng)態(tài)范圍、高重頻探測方面的優(yōu)缺點(diǎn);3)剖析了DFDMDL體制為達(dá)到理想性能在激光調(diào)制方面,調(diào)頻線性度、調(diào)制幅-頻特性、調(diào)制周期穩(wěn)定性等對系統(tǒng)性能的影響,并通過理論、實(shí)驗(yàn)、仿真進(jìn)行了驗(yàn)證;4)提出了在光纖光路、自由空間光路實(shí)施DFDMDL體制的解調(diào)方案,分析了寬帶信號實(shí)時(shí)處理軟硬件方案實(shí)施的可行性,并研究了超高速FFT實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù);5)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并分析了提升DFDMDL激光雷達(dá)性能需要關(guān)注的重點(diǎn);6)研制了DFDMDL調(diào)制模塊、搭建了DFDMDL信號處理系統(tǒng)、研制了光學(xué)正交多普勒測速信號處理板、研制了多套寬帶數(shù)據(jù)采集及信號處理系統(tǒng)。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.首次提出“雙頻雙調(diào)制雙本振(DFDMDL)對稱三角線性調(diào)頻相干測距測速激光雷達(dá)體制”并進(jìn)行了驗(yàn)證,該體制極大地?cái)U(kuò)展了對稱三角線性調(diào)頻測距測速體制的距離作用范圍,且有極高的探測重頻,并且可以充分利用脈沖積累降低對發(fā)射能量的需求。2.首次提出采用光學(xué)I/Q正交探測體制解相干拍頻頻率差大小及正負(fù),并進(jìn)行了相干測速實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,效果優(yōu)良。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.98

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 陳祝明,丁義元,向敬成;掃頻非線性對線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)測距精度和距離分辨力的影響[J];電子學(xué)報(bào);1999年09期

本文編號：2776999