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,具備較高的測距測速精度、對發(fā)射機的功率要求較低以及不存在測距盲區(qū)等優(yōu)點,結(jié)合二維掃描技術(shù)可實現(xiàn)對目標(biāo)的三維測量。本文根據(jù)FMCW測距技術(shù)的基本原理,提出了用于大尺寸工件坐標(biāo)測量的激光雷達(dá)中光學(xué)精密測距系統(tǒng)設(shè)計方案,并通過仿真實驗驗證了該設(shè)計的可行性。
　　首先,根據(jù)FMCW測距原理,完成了激光雷達(dá)高精度測距系統(tǒng)的方

2、案設(shè)計,包括系統(tǒng)構(gòu)成、器件選型、流程設(shè)計等,分析了測量距離、激光功率等參數(shù)對測量信號的影響,并結(jié)合預(yù)選器件參數(shù)對拍頻信號進行了數(shù)值模擬。其次,針對采用的平衡探測技術(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)實際過程中可能存在的平衡探測非對稱性及激光器非線性特性進行了仿真驗證,并結(jié)合擬采用的器件參數(shù)進行了噪聲抑制實驗和非線性校正實驗,驗證了所采用技術(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