光波导相控阵激光雷达接收系统设计与实验

发布时间：2018-06-28 17:27

  本文选题：光波导相控阵 + 激光雷达　； 参考：《西安电子科技大学》2016年硕士论文

【摘要】：光波导光学相控阵技术具有扫描角度大、扫描速度快、驱动电压低、体积小等优点,在激光雷达、医学成像及激光加工等领域具有广阔的应用前景,是光学相控阵技术发展的重要方向。激光雷达结合了现代激光技术和雷达技术的优势,具有极高的频域、空域和时域分辨率,在目标探测、跟踪、成像与识别等方面得到了广泛应用。将光波导相控阵光束扫描技术应用于激光雷达,设计、研制光波导相控阵激光雷达系统并进行实验研究,对于光波导相控阵技术的应用推广、提升激光雷达系统性能等方面具有重要的意义和研究价值。针对光波导相控阵光束扫描的技术特点,基于线阵APD探测器,设计了大视场、凝视型的雷达接收与光电转换系统,并采用微透镜阵列(MLA)提高探测器的填充因子,以提高回波信号能量利用率、实现视场的覆盖率。首先给出了总体方案,设计确定了系统各部分的具体参数。基于最大信噪比原则设计了最佳接收处理系统,分析研究了APD探测器的工作点及接收系统带宽的优化：在对实现的光电接收系统视场、响应度、噪声特性实际测试的基础上,对系统的接收信噪比、探测概率等性能进行了分析计算。在光束扫描系统及接收光电系统实现的基础上,设计了光波导相控阵激光雷达目标探测原理系统,分析讨论了目标测距与测角方法：并利用研制的信号检测处理电路和上位机控制软件,搭建了激光雷达原理验证系统,在实验室内开展了目标探测原理实验,对时间延迟、时空同步、目标探测定位等系统功能和性能进行了测试与分析。研究结果表明,设计实现的接收光电系统具有体积小、结构紧凑的优点,工作性能满足光波导相控阵激光雷达原理系统的功能及性能验证需要,对实际应用系统的设计与研制具有重要的参考意义和应用价值。
[Abstract]:In this paper , the principle system of optical waveguide phased array laser radar is designed , which has the advantages of small size and compact structure .
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN958.98

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本文编号：2078781