直接探測激光二極管雷達(dá)的測距特性研究.pdf

1、激光二極管器件日益成熟，為新型激光測距儀的研制提供了小型化、高重頻的廉價(jià)的探測光源，給激光雷達(dá)領(lǐng)域的研究注入了新的活力。激光二極管相比于傳統(tǒng)的調(diào)Q激光器，脈沖峰值功率較低，上升沿緩慢，這使得激光二極管雷達(dá)的測距特性與傳統(tǒng)的固體激光雷達(dá)有較大的差異。為此，本論文給出了一種更具有普適性的激光二極管測距特性的評價(jià)體系，并在理論和實(shí)驗(yàn)上對激光二極管雷達(dá)的測距特性進(jìn)行了研究。
　　 在理論上，建立了測距型激光二極管雷達(dá)測距過程仿真的隨機(jī)模

2、型，在MATLAB環(huán)境下編制了仿真計(jì)算程序，并進(jìn)行了模型正確性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該模型能夠考慮鑒別電平和電路帶寬等系統(tǒng)參數(shù)以目標(biāo)反射特性、目標(biāo)距離和大氣傳輸特性等工作條件對激光二極管雷達(dá)測距過程的影響。在此基礎(chǔ)上，通過仿真測距實(shí)驗(yàn)，研究了鑒別電平、系統(tǒng)帶寬和目標(biāo)反射特性等因素對激光二極管雷達(dá)測距特性的影響。在實(shí)驗(yàn)上，搭建了測距型激光二極管雷達(dá)的實(shí)驗(yàn)裝置，并利用該裝置進(jìn)行了不同條件下的大量定點(diǎn)測距實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值仿真得到的鑒別電平、系統(tǒng)

3、帶寬和目標(biāo)反射特性等因素對激光二極管雷達(dá)測距特性影響規(guī)律的正確性。研究結(jié)果表明：在低信噪比條件下，激光二極管雷達(dá)測距數(shù)據(jù)的離散分布將明顯偏離正態(tài)分布；同時(shí)在保持其它參數(shù)不變的情況下，隨著鑒別電平的升高和系統(tǒng)帶寬的增加，測距密集度參數(shù)均表現(xiàn)出了先增加后減小的規(guī)律，存在最佳的鑒別電平和系統(tǒng)帶寬值。在本文的系統(tǒng)參數(shù)下，最佳鑒別電平和為系統(tǒng)帶寬值為500mV和25MHz。
　　 綜上可見，該研究工作和結(jié)果對于測距型激光二極管雷達(dá)的優(yōu)化設(shè)