基于微波光子信號(hào)正交鎖定的測(cè)距方法研究.pdf

1、隨著人類對(duì)測(cè)距要求的不斷增加，新的測(cè)距理論和方法不斷被提出，激光測(cè)距是隨之發(fā)展起來的方法之一，激光測(cè)距是用激光作為光源進(jìn)行距離的測(cè)量。與其它電磁波測(cè)距法相比，激光測(cè)距具有角分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)，可以有效避免微波貼近地面造成的多路徑效應(yīng)和地物干擾問題，因此不管是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都有廣泛的應(yīng)用。相位式激光測(cè)距是激光測(cè)距的一種，從測(cè)距速度、精度及系統(tǒng)構(gòu)造和成本等方面綜合考慮，相位式激光測(cè)距法比其它激光測(cè)距法有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　本

2、文首先介紹了幾種常用的激光測(cè)距方法:脈沖法、反饋法、相位法和干涉法，并著重介紹了相位法激光測(cè)距。在此基礎(chǔ)上，提出基于微波光子信號(hào)正交鎖定的測(cè)距方法，完成本測(cè)距系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，然后對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，如半導(dǎo)體激光器、馬赫曾德爾調(diào)制器MZM(Mach-Zehnder-Modulator)、光電探測(cè)器PD(Photodiode)等進(jìn)行詳細(xì)介紹。
　　本文所提出的基于微波光子信號(hào)正交鎖定的測(cè)距方法本質(zhì)上屬于相位式激光測(cè)距，本測(cè)距系統(tǒng)是一個(gè)

3、簡(jiǎn)單的微波光子系統(tǒng)，具有大帶寬、低損耗及抗電磁干擾等特點(diǎn)。本測(cè)距法采用混頻器對(duì)包含距離信息的相位差的提取，通過對(duì)由目標(biāo)反射回來的調(diào)制激光信號(hào)拍頻獲得電信號(hào)，然后和同頻參考信號(hào)混頻來提取攜帶距離信息的相位差。為提高測(cè)距精度，實(shí)驗(yàn)中使用信號(hào)源掃頻，找到微波光子信號(hào)和射頻參考信號(hào)的相位正交點(diǎn)，此時(shí)混頻器輸出直流信號(hào)功率最小，而兩個(gè)連續(xù)的相位正交點(diǎn)間相位差為π，通過測(cè)量相鄰兩個(gè)正交點(diǎn)間的頻差即可計(jì)算出測(cè)量距離。
　　論文通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本測(cè)