波形采樣的激光探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、由于激光技術(shù)與電子學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，激光雷達(dá)技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展。目前，激光雷達(dá)應(yīng)用已十分廣泛，在軍事、民用、科研等領(lǐng)域應(yīng)用很多，特別是無人平臺(tái)、機(jī)器人導(dǎo)航、交通安全、文物無損測(cè)量等領(lǐng)域，展現(xiàn)出無限的應(yīng)用前景。但是隨著對(duì)豐富信息獲取需求的增加，傳統(tǒng)的激光雷達(dá)已無法完全滿足這一要求，此時(shí)全波形激光雷達(dá)隨之誕生，由于其可以記錄下完整的波形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，從而獲得完整的目標(biāo)信息，被不斷重視。
　　本文首先對(duì)全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開

2、了深入的研究。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外激光雷達(dá)和全波形激光雷達(dá)的研究進(jìn)展進(jìn)行了充分的調(diào)研與分析，找出了全波形激光雷達(dá)研究上的不足，并根據(jù)這些不足，設(shè)計(jì)了一套同軸雙通道的全波形激光雷達(dá)數(shù)字化采樣探測(cè)系統(tǒng)。并通過對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各單元參數(shù)的計(jì)算分析，匹配合適的設(shè)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(xué)仿真軟件對(duì)探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化。再利用Matlab軟件對(duì)探測(cè)中可能出現(xiàn)的一

3、些典型目標(biāo)的回波進(jìn)行模擬和仿真分析，從而總結(jié)發(fā)射脈沖與典型目標(biāo)作用后，返回脈沖波形與典型目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　接下來利用設(shè)計(jì)的波形采樣探測(cè)系統(tǒng)對(duì)一些近距離的典型目標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證性探測(cè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)探測(cè)到的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而驗(yàn)證仿真結(jié)果是否正確。隨后對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)射與接收單元進(jìn)行小幅調(diào)整，進(jìn)而對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，利用后文介紹的波形數(shù)據(jù)處理的方法，對(duì)波形進(jìn)行處理，最后生成探測(cè)物的高程圖像。
　　最后根據(jù)探測(cè)到的全波形數(shù)據(jù)，提出了