基于拍頻法的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距研究.pdf

1、隨著激光測距技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷的拓展。目前，在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛，在軍事上可用于對各種飛行目標(biāo)的運動軌跡的測量，例如對導(dǎo)彈和火箭的跟蹤，對衛(wèi)星的精密定軌等。同時，激光測距雷達與紅外、電視等其它光電設(shè)備結(jié)合，組成了地面、艦載和機載的火力控制系統(tǒng)，對目標(biāo)進行搜索、識別、跟蹤和測量。本文就激光測距技術(shù)中線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距技術(shù)展開研究，根據(jù)線性調(diào)頻測距的工作原理，實驗搭建了基于拍頻法的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距系統(tǒng)。

2、
　　論文首先詳細闡述線性調(diào)頻激光測距技術(shù)的原理，通過分析距離精度的影響因素，提出了最優(yōu)化的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距的總體方案，采用電流直接調(diào)制實現(xiàn)激光器的頻率調(diào)制，簡單易實現(xiàn)，省去了對外調(diào)制器件的要求，采用拍頻法測量兩束光的差頻，相比先接收回波信號再與調(diào)制信號混頻的方法能夠降低系統(tǒng)對電光探測器的要求。然后我們實驗搭建了測距系統(tǒng)，獲得回波信號與參考信號的拍頻，自行設(shè)計 APD光電探測器電路接收拍頻信號，然后將拍頻信號反饋給鑒頻光電負

3、反饋系統(tǒng)，在22.5 GHz的調(diào)頻寬度范圍內(nèi)，通過激光驅(qū)動電流掃描修正實現(xiàn)了DFB結(jié)構(gòu)852 nm半導(dǎo)體激光器輸出頻率的線性調(diào)制。利用銫原子超精細光譜分析激光頻率調(diào)制寬度為22.5 GHz，掃描頻率變化率為1.50 THz/s。通過測量2 m處待測物體回波信號與參考信號的拍頻，完成了對待測物體位置的測量，在19.3 kHz處獲得線寬為30 Hz拍頻譜線，進而評價整個系統(tǒng)的測量精度為3 mm，與不考慮非線性因素相比測距精度提高了3倍。實驗