基于编码的光子计数激光雷达技术研究
发布时间：2021-03-16 13:05
光子计数激光雷达在保持了传统线性探测激光雷达优势（高角度分辨率、距离分辨率、速度分辨率、高隐蔽性、全天时工作）的同时,以盖革模式的雪崩光电二极管（Geiger-mode avalanche photodiode,Gm-APD）探测器取代了传统工作于线性模式的光电二极管探测器,极大的提高了系统的探测灵敏度,在微弱信号探测领域具有明显的优势,因而受到研究学者强烈而持续性的关注,被广泛应用于星载地形测绘、水下目标探测、生物检测、天文观测等领域。Gm-APD探测器以不具备强度响应能力的代价换取了单光子灵敏度的优势,即这种探测器只能响应光子的有和无这两种状态,而不能区分光子的数量也即信号的强弱。在激光雷达的应用环境中,普遍存在环境光带来的噪声,简单的单脉冲探测难以区分目标信号和环境噪声,为了解决这一问题,研究学者广泛采用多周期累加技术,通过累加足够多光子事件建立统计直方图以提取目标位置。然而,采用多周期累加建立统计直方图的过程需要持续足够长的时间,这也是该方法的主要缺点之一,尤其当激光雷达系统与目标间存在相对径向运动时。激光雷达系统与目标之间的相对高速运动会导致目标回波难以在时域上形成聚类,从而...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Jigsaw在450m高空处对坦克场的三维成像[48]
FOI连续扫描高精度成像[57]
非视域成像原理图[58]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Frequency-multiplexing photon-counting multi-beam LiDAR[J]. TIANXIANG ZHENG,GUANGYUE SHEN,ZHAOHUI LI,LEI YANG,HAIYAN ZHANG,E WU,GUANG WU. Photonics Research. 2019(12)
[2]激光雷达回波强度数据辐射特性分析[J]. 杜松,李晓辉,刘照言,陈育伟,王震,唐伶俐,贺文静. 中国科学院大学学报. 2019(03)
[3]基于InGaAs盖革模式APD探测器的主动淬灭电路设计[J]. 杨赟秀,袁菲,路小龙,景立,邓世杰,呙长冬,宋海智,张伟. 半导体技术. 2019(05)
[4]新型双频相干脉冲压缩测速测距激光雷达[J]. 余杨,眭晓林. 激光与红外. 2019(02)
[5]超导纳米线单光子探测现状与展望[J]. 尤立星. 红外与激光工程. 2018(12)
[6]轻小型全天时远程光子计数激光雷达系统技术[J]. 王海伟,丁宇星,黄庚华,侯佳,舒嵘. 红外与激光工程. 2019(01)
[7]光电倍增管特性及应用研究[J]. 陈超. 数字通信世界. 2018(07)
[8]基于SNSPD与SPAD探测器的激光测距系统的比较研究[J]. 张晓英,贾磊,朱江,闫夏超,张蜡宝,康琳,吴培亨. 红外与毫米波学报. 2018(03)
[9]单光子激光测距的漂移误差理论模型及补偿方法[J]. 黄科,李松,马跃,田昕,周辉,张智宇. 物理学报. 2018(06)
[10]基于微通道板的像增强器增益饱和效应研究[J]. 谢运涛,张玉钧,王玺,孙晓泉. 红外与激光工程. 2017(10)
博士论文
[1]高性能半导体单光子探测器研究[D]. 蒋文浩.中国科学技术大学 2018
[2]基于偏振调制的激光三维成像方法研究[D]. 陈臻.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2017
[3]基于概率统计的光子激光雷达性能提高的理论与实验研究[D]. 张子静.哈尔滨工业大学 2014
[4]单光子成像探测关键技术研究[D]. 罗韩君.华中科技大学 2013
[5]高速单光子探测及应用研究[D]. 任旻.华东师范大学 2013
[6]伪随机序列在微弱光信号测量中的应用[D]. 张宝荣.燕山大学 2010
[7]伪随机序列构造及其随机性分析研究[D]. 白恩健.西安电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于雪崩光电二极管的低时间抖动单光子探测器设计[D]. 姜倩文.华中师范大学 2018
[2]高探测效率单光子雪崩二极管探测器的像素单元设计与暗计数机理研究[D]. 向平.南京邮电大学 2017
[3]单光子探测器的研究与设计[D]. 张栎存.北方工业大学 2017
[4]高稳定性Si APD单光子探测器研制[D]. 颜佩琴.华东师范大学 2017
[5]运动条件下光子计数激光雷达数据处理技术研究[D]. 郑向阳.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[6]可编程啁啾调幅单光子激光雷达系统研究[D]. 王玮.南京理工大学 2015
[7]基于FPGA的高精度脉冲激光测距系统研究[D]. 李军.西安工业大学 2014
[8]基于伪随机序列的微弱光信号测量系统的研究[D]. 李飞.燕山大学 2013
本文编号：3086085
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Jigsaw在450m高空处对坦克场的三维成像[48]
FOI连续扫描高精度成像[57]
非视域成像原理图[58]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Frequency-multiplexing photon-counting multi-beam LiDAR[J]. TIANXIANG ZHENG,GUANGYUE SHEN,ZHAOHUI LI,LEI YANG,HAIYAN ZHANG,E WU,GUANG WU. Photonics Research. 2019(12)
[2]激光雷达回波强度数据辐射特性分析[J]. 杜松,李晓辉,刘照言,陈育伟,王震,唐伶俐,贺文静. 中国科学院大学学报. 2019(03)
[3]基于InGaAs盖革模式APD探测器的主动淬灭电路设计[J]. 杨赟秀,袁菲,路小龙,景立,邓世杰,呙长冬,宋海智,张伟. 半导体技术. 2019(05)
[4]新型双频相干脉冲压缩测速测距激光雷达[J]. 余杨,眭晓林. 激光与红外. 2019(02)
[5]超导纳米线单光子探测现状与展望[J]. 尤立星. 红外与激光工程. 2018(12)
[6]轻小型全天时远程光子计数激光雷达系统技术[J]. 王海伟,丁宇星,黄庚华,侯佳,舒嵘. 红外与激光工程. 2019(01)
[7]光电倍增管特性及应用研究[J]. 陈超. 数字通信世界. 2018(07)
[8]基于SNSPD与SPAD探测器的激光测距系统的比较研究[J]. 张晓英,贾磊,朱江,闫夏超,张蜡宝,康琳,吴培亨. 红外与毫米波学报. 2018(03)
[9]单光子激光测距的漂移误差理论模型及补偿方法[J]. 黄科,李松,马跃,田昕,周辉,张智宇. 物理学报. 2018(06)
[10]基于微通道板的像增强器增益饱和效应研究[J]. 谢运涛,张玉钧,王玺,孙晓泉. 红外与激光工程. 2017(10)
博士论文
[1]高性能半导体单光子探测器研究[D]. 蒋文浩.中国科学技术大学 2018
[2]基于偏振调制的激光三维成像方法研究[D]. 陈臻.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2017
[3]基于概率统计的光子激光雷达性能提高的理论与实验研究[D]. 张子静.哈尔滨工业大学 2014
[4]单光子成像探测关键技术研究[D]. 罗韩君.华中科技大学 2013
[5]高速单光子探测及应用研究[D]. 任旻.华东师范大学 2013
[6]伪随机序列在微弱光信号测量中的应用[D]. 张宝荣.燕山大学 2010
[7]伪随机序列构造及其随机性分析研究[D]. 白恩健.西安电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于雪崩光电二极管的低时间抖动单光子探测器设计[D]. 姜倩文.华中师范大学 2018
[2]高探测效率单光子雪崩二极管探测器的像素单元设计与暗计数机理研究[D]. 向平.南京邮电大学 2017
[3]单光子探测器的研究与设计[D]. 张栎存.北方工业大学 2017
[4]高稳定性Si APD单光子探测器研制[D]. 颜佩琴.华东师范大学 2017
[5]运动条件下光子计数激光雷达数据处理技术研究[D]. 郑向阳.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[6]可编程啁啾调幅单光子激光雷达系统研究[D]. 王玮.南京理工大学 2015
[7]基于FPGA的高精度脉冲激光测距系统研究[D]. 李军.西安工业大学 2014
[8]基于伪随机序列的微弱光信号测量系统的研究[D]. 李飞.燕山大学 2013
本文编号：3086085
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