連續(xù)波激光雷達測距新方法的研究.pdf

1、隨著數(shù)字信號處理、集成電路等現(xiàn)代電子技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對測量技術的測量范圍，精度，速度，可靠性等都提出了越來越高的要求。上世紀60年代，激光的出現(xiàn)為激光測距技術奠定了堅實的基礎。作為一般測距系統(tǒng)中的理想光源，激光具有其他自然光線不具備的優(yōu)點，激光測距系統(tǒng)能夠達到更加優(yōu)異的性能。目前，激光測距儀的正在朝著小型化，數(shù)字化，方便快捷，人性化，高精度的方向發(fā)展，這就對相位法激光測距系統(tǒng)整體性能的提高提出了新的要求。
　　 本課題選

2、用半導體激光器作為光源，發(fā)射連續(xù)波激光信號。由于激光在傳播過程中產生衰減，接收到的激光信號比較微弱，設計一種能夠盡量多的接收到能量的光學系統(tǒng)是十分重要的，針對以上問題，本課題采用了一種類似望遠鏡式的光學系統(tǒng)。
　　 本文的主要內容包括:
　　 第一部分對激光雷達的種類及工作原理加以分析，并比較了激光雷達與微波雷達的優(yōu)缺點。通過介紹激光技術的原理以及對目前國內外發(fā)展現(xiàn)狀的論述，探討了激光測距技術未來的發(fā)展方向。
　　

3、 第二部分對幾種常用的激光測距技術加以介紹，分析了相位式與脈沖式激光測距基本原理，著重分析了相位式激光測距，最后對各種測距方法的優(yōu)缺點加以比較總結。
　　 第三部分介紹了在相位式測量領域比較具有代表性且應用廣泛的同步解調法、數(shù)字相關法、自動數(shù)字測相法、向量內積法、FFT算法等主要的相位測量技術。
　　 第四部分總結了各種激光測距方法的發(fā)展現(xiàn)狀及不足，針對原有相位式激光測距系統(tǒng)存在的相位鑒別精度不高，系統(tǒng)復雜，抗干擾能力

4、不強等問題，提出了單調制連續(xù)波激光測距和多頻激光測距這兩種相位式激光測距新方法，對這兩種測距方法的原理分別加以介紹，并驗證了這里兩種方法在技術途徑上的可行性。通過VC6.0編程，進行仿真計算，給出實驗數(shù)據(jù)，OriginPro8對數(shù)據(jù)進行擬合，并加以分析。
　　 第五部分對具有測距精度高、測量距離遠等優(yōu)點的單調制連續(xù)波激光測距系統(tǒng)加以設計，并對關系到系統(tǒng)性能的幾個關鍵問題進行了比較分析。最后，在實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎上，又在理論上分析