摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-19页 |
1.1 课题背景及研究意义 | 第9页 |
1.2 线性调频技术介绍 | 第9-10页 |
1.3 Gm-APD作为激光雷达探测元件的发展现状 | 第10-13页 |
1.4 常见的啁啾激光雷达体制 | 第13-15页 |
1.4.1 直接探测 | 第13页 |
1.4.2 外差探测 | 第13-14页 |
1.4.3 零差探测 | 第14-15页 |
1.5 国内外研究现状 | 第15-17页 |
1.5.1 国外啁啾调幅单光子激光雷达的发展现状 | 第15-16页 |
1.5.2 国内在该领域研究现状 | 第16-17页 |
1.6 啁啾调幅单光子激光雷达研究现状的分析 | 第17页 |
1.7 课题主要研究内容及论文结构安排 | 第17-19页 |
2 啁啾调幅单光子激光雷达系统 | 第19-34页 |
2.1 啁啾调幅单光子激光雷达的测距原理 | 第19-23页 |
2.1.1 啁啾调幅激光雷达测距原理 | 第19-21页 |
2.1.2 基于Gm-APD的啁啾调幅激光雷达原理 | 第21-23页 |
2.2 Gm-APD探测器的工作原理 | 第23-26页 |
2.3 Gm-APD的驱动抑制技术 | 第26-28页 |
2.3.1 被动抑制电路 | 第26-27页 |
2.3.2 主动抑制电路 | 第27页 |
2.3.3 门控电路 | 第27-28页 |
2.4 啁啾调幅单光子激光雷达系统的评价指标 | 第28-33页 |
2.4.1 距离分辨率 | 第28-30页 |
2.4.2 信噪比 | 第30-31页 |
2.4.3 距离精度 | 第31-32页 |
2.4.4 最大测量距离 | 第32-33页 |
2.5 本章小结 | 第33-34页 |
3 提高啁啾调幅单光子激光雷达系统距离精度的研究 | 第34-46页 |
3.1 啁啾调幅单光子激光雷达系统理论分析 | 第34-36页 |
3.1.1 啁啾调幅单光子激光雷达系统结构及工作原理 | 第34-35页 |
3.1.2 啁啾调幅单光子激光雷达系统回波信号理论推导 | 第35-36页 |
3.2 自适应多周期累加算法 | 第36-37页 |
3.3 基于自适应多周期累加的频域最小二乘拟合算法 | 第37-40页 |
3.4 基于自适应多周期累加的时域最小二乘拟合算法 | 第40-44页 |
3.5 提高测距精度方法的仿真结果分析 | 第44-45页 |
3.6 本章小结 | 第45-46页 |
4 基于LabVIEW平台的可编程啁啾调幅单光子激光雷达系统搭建 | 第46-73页 |
4.1 基于LabVIEW平台的可编程啁啾调幅单光子激光雷达硬件系统设计 | 第46-59页 |
4.1.1 数据采集模块 | 第47-49页 |
4.1.2 信号发生模块 | 第49-50页 |
4.1.3 GPIB控制模块 | 第50-51页 |
4.1.4 可编程电源模块 | 第51-52页 |
4.1.5 可编程激光器 | 第52页 |
4.1.6 电光调制器 | 第52-57页 |
4.1.7 光纤分束器 | 第57页 |
4.1.8 可调光纤衰减器 | 第57-58页 |
4.1.9 Gm-APD模块 | 第58页 |
4.1.10 光纤延时模块 | 第58-59页 |
4.1.11 APD监视模块 | 第59页 |
4.2 基于LabVIEW平台的可编程啁啾调幅单光子激光雷达软件系统设计 | 第59-72页 |
4.2.1 基于LabView平台的数据采集模块设计 | 第60-63页 |
4.2.2 基于LabVIEW平台的光子计数率测量模块设计 | 第63-64页 |
4.2.3 基于LabVIEW平台的GPIB控制模块设计 | 第64-66页 |
4.2.4 基于LabView平台的数据处理模块设计 | 第66页 |
4.2.5 基于LabView平台的直流偏置控制模块设计 | 第66-70页 |
4.2.6 基于LabVIEW平台的信号发生模块设计 | 第70-72页 |
4.3 本章小结 | 第72-73页 |
5 实验数据分析 | 第73-94页 |
5.1 不同光纤长度下实验对比分析 | 第73-74页 |
5.2 不同光子计数率下实验对比分析 | 第74-79页 |
5.3 不同采样率下实验对比分析 | 第79-84页 |
5.4 不同啁啾脉冲宽度下实验对比分析 | 第84-89页 |
5.5 不同啁啾带宽下实验对比分析 | 第89-93页 |
5.6 本章小结 | 第93-94页 |
6 总结及展望 | 第94-96页 |
致谢 | 第96-97页 |
参考文献 | 第97-101页 |
附录:攻读硕士学位期间发表论文及其他成果 | 第101页 |