FMCW激光雷达系统设计与实验研究解析

"FMCW激光雷达系统设计与试验研究" 本文详细探讨了FMCW（频率调制连续波）激光雷达系统的原理、设计及其实验研究。FMCW激光雷达是利用频率随时间线性变化的激光光源进行测距和速度探测的一种技术。它通过测量发射与接收信号之间的频率差来确定目标的距离和速度。 文章首先介绍了FMCW激光雷达的基础工作原理。FMCW雷达系统由发射端、接收端和信号处理系统三部分组成。发射端产生频率连续变化的激光信号，这种信号被称为“ chirp”（啁啾），在一段时间内频率线性增加或减少。当这个信号击中目标后反射回来，接收端捕获回波信号。由于发射和接收信号的频率差异与目标距离有关，通过对这两个信号的比较，可以计算出目标的距离。 接着，文章详述了系统的设计过程。作者赵继广等人设计了一个包括发射、接收和信号处理的完整FMCW激光雷达系统。发射端采用了适当的光源和调制技术，以产生所需的频率调制信号；接收端则包含光学接收组件和光电探测器，用于捕捉并转换回波信号；信号处理系统负责对捕获的信号进行分析，提取目标信息。 实验部分，研究人员对设计的系统进行了实际的探测精度和距离分辨率测试。他们发现，在3米距离上，系统的测距精度达到了1.38厘米，显示出高精度的测距能力。此外，通过使用50MHz的调制带宽，系统实现了3米的距离分辨率，这与理论分析的结果相符，证明了设计的有效性和准确性。 关键词:FMCW激光雷达、系统设计、探测精度、距离分辨率 文章的分类号为TN958.989，文献标识码为A，DOI为10.3783/j.issn.1673-0127.2009.03.015，表明这是一篇科技领域的专业论文，发布在装备指挥技术学院学报上。 该研究提供了FMCW激光雷达系统设计的详细见解，包括基本原理、系统构建以及实际性能验证，对于理解FMCW激光雷达的工作机制及其在探测应用中的潜力具有重要意义。这样的技术在自动驾驶、无人机导航、遥感监测等领域有着广泛的应用前景。