| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-24页 |
| 1.2.1 3D 非扫描成像雷达系统研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.2 3D 非扫描激光雷达成像性能研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.3 3D 非扫描激光雷达数据处理技术研究现状 | 第20-23页 |
| 1.2.4 盲反卷积研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3 3D 非扫描激光雷达面临的难题 | 第24-25页 |
| 1.4 本文的内容与结构 | 第25-28页 |
| 1.4.1 本文研究内容 | 第25-27页 |
| 1.4.2 论文结构 | 第27-28页 |
| 第2章 3D 非扫描激光雷达成像性能分析 | 第28-62页 |
| 2.1 3D 非扫描激光雷达系统成像理论 | 第28-36页 |
| 2.1.1 光场描述与传播理论 | 第28-30页 |
| 2.1.2 薄透镜成像系统的脉冲响应 | 第30-32页 |
| 2.1.3 3D 非扫描激光雷达成像系统分析 | 第32-36页 |
| 2.2 3D 非扫描激光雷达系统作用距离 | 第36-39页 |
| 2.2.1 成像激光雷达距离方程 | 第36-38页 |
| 2.2.2 大视场条件下非扫描激光雷达方程改进 | 第38-39页 |
| 2.3 3D 非扫描激光雷达的探测概率和虚警概率 | 第39-43页 |
| 2.3.1 似然比判定准则 | 第39-40页 |
| 2.3.2 探测概率和虚警概率的计算 | 第40-41页 |
| 2.3.3 系统探测概率和虚警概率影响因素分析 | 第41-43页 |
| 2.4 3D 非扫描激光雷达系统信噪比 | 第43-47页 |
| 2.4.1 系统噪声源分析 | 第43-44页 |
| 2.4.2 系统信噪比的计算 | 第44-46页 |
| 2.4.3 APD 阵列探测条件下信噪比公式的修正 | 第46-47页 |
| 2.5 3D 非扫描激光雷达系统距离精度 | 第47-55页 |
| 2.5.1 Cramer-Rao 下限 | 第47-48页 |
| 2.5.2 3D 非扫描激光雷达回波信号模型 | 第48-50页 |
| 2.5.3 距离精度的 CRLB 推导 | 第50-53页 |
| 2.5.4 距离精度 CRLB 验证 | 第53-54页 |
| 2.5.5 基于 CRLB 的距离精度分析 | 第54-55页 |
| 2.6 3D 非扫描激光雷达系统距离分辨率 | 第55-60页 |
| 2.6.1 脉冲回波信号模型 | 第56-57页 |
| 2.6.2 距离分辨率的 Cramer-Rao 下限推导 | 第57-59页 |
| 2.6.3 3D 非扫描成像激光雷达最佳发射脉冲宽度 | 第59-60页 |
| 2.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 第3章 3D 非扫描激光雷达多表面目标距离估计 | 第62-84页 |
| 3.1 3D 非扫描激光雷达成像原理 | 第62-63页 |
| 3.2 图像反卷积理论 | 第63-67页 |
| 3.2.1 图像退化和复原模型 | 第63页 |
| 3.2.2 逆滤波 | 第63-64页 |
| 3.2.3 维纳滤波 | 第64-65页 |
| 3.2.4 Lucy-Richardson 迭代非线性复原 | 第65页 |
| 3.2.5 2D 和 3D 图像盲反卷积 | 第65-67页 |
| 3.3 距离估计 | 第67-68页 |
| 3.3.1 峰值探测法 | 第67页 |
| 3.3.2 最大似然估计法 | 第67-68页 |
| 3.4 数学期望最大算法 | 第68-70页 |
| 3.5 3D 非扫描激光雷达多表面回波信号模型 | 第70-72页 |
| 3.6 多表面目标距离估计算法 | 第72-76页 |
| 3.6.1 构造完备数据和不完备数据 | 第72-73页 |
| 3.6.2 构造条件期望函数（E 步骤） | 第73-74页 |
| 3.6.3 最大化条件期望（M 步骤） | 第74-75页 |
| 3.6.4 目标个数判别方法 | 第75页 |
| 3.6.5 多表面目标距离估计算法步骤 | 第75-76页 |
| 3.7 仿真实验结果与分析 | 第76-83页 |
| 3.7.1 3D 非扫描激光雷达仿真系统 | 第76-78页 |
| 3.7.2 仿真参数及目标 | 第78-79页 |
| 3.7.3 多表面目标距离估计算法性能评价标准 | 第79-80页 |
| 3.7.4 仿真实验结果及分析 | 第80-83页 |
| 3.8 本章小结 | 第83-84页 |
| 第4章 3D 非扫描激光雷达空间欠采样目标距离估计 | 第84-108页 |
| 4.1 空间欠采样目标距离估计问题的提出 | 第84页 |
| 4.2 3D 非扫描激光雷达/2D 焦平面阵列成像原理 | 第84-85页 |
| 4.3 成像激光雷达回波信号模型 | 第85-87页 |
| 4.4 空间欠采样目标距离估计算法 | 第87-92页 |
| 4.4.1 距离估计 EM 算法 | 第87-89页 |
| 4.4.2 归一化互相关距离估计 | 第89-91页 |
| 4.4.3 空间欠采样目标距离估计算法步骤 | 第91-92页 |
| 4.5 仿真实验结果与分析 | 第92-97页 |
| 4.5.1 仿真参数及目标 | 第92-94页 |
| 4.5.2 仿真实验结果及分析 | 第94-97页 |
| 4.6 实验结果及分析 | 第97-107页 |
| 4.6.1 成像方案及主要系统参数 | 第97-100页 |
| 4.6.2 实验数据采集 | 第100-101页 |
| 4.6.3 数据预处理 | 第101-103页 |
| 4.6.4 算法实验验证结果及分析 | 第103-107页 |
| 4.7 本章小结 | 第107-108页 |
| 第5章 非等晕条件下 3D 非扫描激光雷达距离估计 | 第108-131页 |
| 5.1 非等晕条件下距离估计问题的提出 | 第108-109页 |
| 5.2 大气湍流位相屏分析 | 第109-113页 |
| 5.2.1 大气湍流位相屏的数值模拟 | 第109-111页 |
| 5.2.2 透过大气湍流成像的光学传递函数 | 第111-113页 |
| 5.2.3 大气湍流的时间特性 | 第113页 |
| 5.3 非等晕条件下距离估计算法 | 第113-124页 |
| 5.3.1 非等晕条件下光学传递函数推导 | 第113-119页 |
| 5.3.2 非等晕条件下成像激光雷达回波信号模型 | 第119-120页 |
| 5.3.3 基于 EM 算法的距离估计 | 第120-123页 |
| 5.3.4 非等晕条件下目标距离估计算法步骤 | 第123-124页 |
| 5.4 仿真实验结果与分析 | 第124-130页 |
| 5.5 本章小结 | 第130-131页 |
| 第6章 总结与展望 | 第131-135页 |
| 6.1 研究成果总结 | 第131-132页 |
| 6.2 创新点 | 第132-133页 |
| 6.3 存在的问题及对未来工作的展望 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-145页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及成果 | 第145-147页 |
| 致谢 | 第147页 |
