高精度調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)非線性校正及測距實驗研究.pdf

1、激光雷達(dá)在近些年得到了廣泛的研究，其中調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達(dá)在高精度測距方面的研究尤為深入。這一體制的激光雷達(dá)綜合了一系列測距系統(tǒng)特點，具有測距精度高、測距速度快以及適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境等優(yōu)點。本文所研究的內(nèi)容是基于FMCW激光雷達(dá)體制的基本原理，設(shè)計了一套滿足近距離內(nèi)高精度測距的激光雷達(dá)系統(tǒng)，并對其中調(diào)頻非線性校正等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，最終通過實驗驗證了系統(tǒng)測距的可行性。
　　首先，介紹了FMCW激光雷達(dá)的基本原理，給出了距

2、離與拍頻信號頻率的關(guān)系，并根據(jù)已有的基本理論對系統(tǒng)的關(guān)鍵器件進(jìn)行了選擇。其次說明了激光器調(diào)頻非線性對測距帶來的影響，給出了實驗結(jié)果來說明。為消除這一影響，引入了同步采樣法來校正調(diào)頻非線性，給出了其理論模型，通過實驗驗證了此方案的校正效果。對非線性進(jìn)行校正時，需要得到校正路臂長差的精確值，為此本文采用HCN氣室標(biāo)定校正路臂長差的方案。給出了利用HCN氣室標(biāo)定臂長差的光路設(shè)計，并通過實驗給出了一個高精度的標(biāo)定結(jié)果。最后，設(shè)計并搭建了本文最終