FMCW激光雷達中的光學仿真與研究.pdf

1、調頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達是目前快速獲取大尺寸目標三維信息的有效手段之一。其綜合了激光與傳統(tǒng)調頻連續(xù)波雷達的優(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,結合二維掃描技術可實現對目標的三維測量。本文根據FMCW測距技術的基本原理,提出了用于大尺寸工件坐標測量的激光雷達中光學精密測距系統(tǒng)設計方案,并通過仿真實驗驗證了該設計的可行性。
　　首先,根據FMCW測距原理,完成了激光雷達高精度測距系統(tǒng)的方

2、案設計,包括系統(tǒng)構成、器件選型、流程設計等,分析了測量距離、激光功率等參數對測量信號的影響,并結合預選器件參數對拍頻信號進行了數值模擬。其次,針對采用的平衡探測技術和調頻非線性校正技術,詳細分析了其工作原理,根據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,并結合擬采用的器件參數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