波形采樣的激光探測技術研究.pdf

1、由于激光技術與電子學技術水平的不斷提高，激光雷達技術也得到了迅猛的發(fā)展。目前，激光雷達應用已十分廣泛，在軍事、民用、科研等領域應用很多，特別是無人平臺、機器人導航、交通安全、文物無損測量等領域，展現(xiàn)出無限的應用前景。但是隨著對豐富信息獲取需求的增加，傳統(tǒng)的激光雷達已無法完全滿足這一要求，此時全波形激光雷達隨之誕生，由于其可以記錄下完整的波形數(shù)據(jù)的特點，從而獲得完整的目標信息，被不斷重視。
　　本文首先對全波形激光雷達系統(tǒng)的設計展開

2、了深入的研究。根據(jù)對國內(nèi)外激光雷達和全波形激光雷達的研究進展進行了充分的調研與分析，找出了全波形激光雷達研究上的不足，并根據(jù)這些不足，設計了一套同軸雙通道的全波形激光雷達數(shù)字化采樣探測系統(tǒng)。并通過對系統(tǒng)內(nèi)各單元參數(shù)的計算分析，匹配合適的設備，使其可以最大化的發(fā)揮系統(tǒng)性能。
　　然后利用ZEMAX和TracePro這兩款光學仿真軟件對探測系統(tǒng)進行仿真設計，并通過仿真實驗對系統(tǒng)進行合理的優(yōu)化。再利用Matlab軟件對探測中可能出現(xiàn)的一

3、些典型目標的回波進行模擬和仿真分析，從而總結發(fā)射脈沖與典型目標作用后，返回脈沖波形與典型目標的對應關系。
　　接下來利用設計的波形采樣探測系統(tǒng)對一些近距離的典型目標進行驗證性探測實驗，對探測到的波形數(shù)據(jù)進行比較分析，從而驗證仿真結果是否正確。隨后對系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)射與接收單元進行小幅調整，進而對遠距離的目標進行探測，利用后文介紹的波形數(shù)據(jù)處理的方法，對波形進行處理，最后生成探測物的高程圖像。
　　最后根據(jù)探測到的全波形數(shù)據(jù)，提出了