FMCW激光雷達(dá)中的光學(xué)仿真與研究.pdf

1、調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達(dá)是目前快速獲取大尺寸目標(biāo)三維信息的有效手段之一。其綜合了激光與傳統(tǒng)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn),具備較高的測(cè)距測(cè)速精度、對(duì)發(fā)射機(jī)的功率要求較低以及不存在測(cè)距盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn),結(jié)合二維掃描技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的三維測(cè)量。本文根據(jù)FMCW測(cè)距技術(shù)的基本原理,提出了用于大尺寸工件坐標(biāo)測(cè)量的激光雷達(dá)中光學(xué)精密測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的可行性。
　　首先,根據(jù)FMCW測(cè)距原理,完成了激光雷達(dá)高精度測(cè)距系統(tǒng)的方

2、案設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)構(gòu)成、器件選型、流程設(shè)計(jì)等,分析了測(cè)量距離、激光功率等參數(shù)對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響,并結(jié)合預(yù)選器件參數(shù)對(duì)拍頻信號(hào)進(jìn)行了數(shù)值模擬。其次,針對(duì)采用的平衡探測(cè)技術(shù)和調(diào)頻非線性校正技術(shù),詳細(xì)分析了其工作原理,根據(jù)實(shí)際過程中可能存在的平衡探測(cè)非對(duì)稱性及激光器非線性特性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并結(jié)合擬采用的器件參數(shù)進(jìn)行了噪聲抑制實(shí)驗(yàn)和非線性校正實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所采用技術(shù)的可行性。然后,說明了基于傅立葉變換的鑒頻算法的誤差來源,確定了基于CZT算法的率譜