调频连续波激光雷达：无噪声与噪声抑制下的距离像仿真研究

本文主要探讨了调频连续波（FM/CW）激光雷达在距离像提取及噪声抑制方面的仿真研究。调频连续波激光雷达作为一种新型的光学非相干雷达，其能够实现高分辨率的距离像和强度像，因此在诸多领域，如测距、定位和环境感知中具有显著优势。关键的技术挑战之一就是如何从激光雷达信号中准确地提取距离像，并有效抑制其中的噪声。 研究者首先对目标模型进行了无噪声和含噪声的激光雷达距离像提取仿真，目的是深入理解噪声对距离像提取结果的影响。噪声，特别是高斯噪声和椒盐噪声，可能会导致距离像的质量下降，影响后续处理的精度。通过仿真，研究人员对比了不同噪声抑制方法的效果，如均值滤波、中值滤波和顺序均值滤波。 均值滤波通常用于平滑图像，通过计算每个像素周围像素的平均值来替换当前像素值，有助于减少随机噪声。中值滤波则更为鲁棒，它用像素区域内的中值代替中心像素，对椒盐噪声有较好的抑制效果。而顺序均值滤波则是基于时间或空间顺序的滤波策略，通过考虑前后像素的关系来提高滤波性能。 仿真结果显示，顺序均值滤波在处理高斯和椒盐噪声时表现出良好的性能，它能够有效地去除噪声，同时尽可能保留目标细节，提高了距离像的信噪比。这表明，针对不同类型和强度的噪声，选择合适的噪声抑制算法对于调频连续波激光雷达的距离像提取至关重要。 文章的关键词包括“测量”、“激光雷达”、“调频连续波”、“距离像”和“噪声抑制”，这些词汇突出了研究的核心内容。该研究不仅对理论上有重要意义，也为实际应用中的FM/CW激光雷达系统设计提供了理论支持，特别是在自动驾驶、机器人导航以及精密测量等领域。通过深入理解和优化噪声抑制技术，可以提升激光雷达系统的整体性能和可靠性。