基于編碼的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-16 13:05
光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)在保持了傳統(tǒng)線性探測(cè)激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)(高角度分辨率、距離分辨率、速度分辨率、高隱蔽性、全天時(shí)工作)的同時(shí),以蓋革模式的雪崩光電二極管(Geiger-mode avalanche photodiode,Gm-APD)探測(cè)器取代了傳統(tǒng)工作于線性模式的光電二極管探測(cè)器,極大的提高了系統(tǒng)的探測(cè)靈敏度,在微弱信號(hào)探測(cè)領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì),因而受到研究學(xué)者強(qiáng)烈而持續(xù)性的關(guān)注,被廣泛應(yīng)用于星載地形測(cè)繪、水下目標(biāo)探測(cè)、生物檢測(cè)、天文觀測(cè)等領(lǐng)域。Gm-APD探測(cè)器以不具備強(qiáng)度響應(yīng)能力的代價(jià)換取了單光子靈敏度的優(yōu)勢(shì),即這種探測(cè)器只能響應(yīng)光子的有和無(wú)這兩種狀態(tài),而不能區(qū)分光子的數(shù)量也即信號(hào)的強(qiáng)弱。在激光雷達(dá)的應(yīng)用環(huán)境中,普遍存在環(huán)境光帶來(lái)的噪聲,簡(jiǎn)單的單脈沖探測(cè)難以區(qū)分目標(biāo)信號(hào)和環(huán)境噪聲,為了解決這一問(wèn)題,研究學(xué)者廣泛采用多周期累加技術(shù),通過(guò)累加足夠多光子事件建立統(tǒng)計(jì)直方圖以提取目標(biāo)位置。然而,采用多周期累加建立統(tǒng)計(jì)直方圖的過(guò)程需要持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間,這也是該方法的主要缺點(diǎn)之一,尤其當(dāng)激光雷達(dá)系統(tǒng)與目標(biāo)間存在相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)。激光雷達(dá)系統(tǒng)與目標(biāo)之間的相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)回波難以在時(shí)域上形成聚類(lèi),從而...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Jigsaw在450m高空處對(duì)坦克場(chǎng)的三維成像[48]
FOI連續(xù)掃描高精度成像[57]
非視域成像原理圖[58]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]激光雷達(dá)回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)輻射特性分析[J]. 杜松,李曉輝,劉照言,陳育偉,王震,唐伶俐,賀文靜. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]基于InGaAs蓋革模式APD探測(cè)器的主動(dòng)淬滅電路設(shè)計(jì)[J]. 楊赟秀,袁菲,路小龍,景立,鄧世杰,咼長(zhǎng)冬,宋海智,張偉. 半導(dǎo)體技術(shù). 2019(05)
[4]新型雙頻相干脈沖壓縮測(cè)速測(cè)距激光雷達(dá)[J]. 余楊,眭曉林. 激光與紅外. 2019(02)
[5]超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)現(xiàn)狀與展望[J]. 尤立星. 紅外與激光工程. 2018(12)
[6]輕小型全天時(shí)遠(yuǎn)程光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)[J]. 王海偉,丁宇星,黃庚華,侯佳,舒嶸. 紅外與激光工程. 2019(01)
[7]光電倍增管特性及應(yīng)用研究[J]. 陳超. 數(shù)字通信世界. 2018(07)
[8]基于SNSPD與SPAD探測(cè)器的激光測(cè)距系統(tǒng)的比較研究[J]. 張曉英,賈磊,朱江,閆夏超,張蠟寶,康琳,吳培亨. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]單光子激光測(cè)距的漂移誤差理論模型及補(bǔ)償方法[J]. 黃科,李松,馬躍,田昕,周輝,張智宇. 物理學(xué)報(bào). 2018(06)
[10]基于微通道板的像增強(qiáng)器增益飽和效應(yīng)研究[J]. 謝運(yùn)濤,張玉鈞,王璽,孫曉泉. 紅外與激光工程. 2017(10)
博士論文
[1]高性能半導(dǎo)體單光子探測(cè)器研究[D]. 蔣文浩.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]基于偏振調(diào)制的激光三維成像方法研究[D]. 陳臻.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2017
[3]基于概率統(tǒng)計(jì)的光子激光雷達(dá)性能提高的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張子靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]單光子成像探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅韓君.華中科技大學(xué) 2013
[5]高速單光子探測(cè)及應(yīng)用研究[D]. 任旻.華東師范大學(xué) 2013
[6]偽隨機(jī)序列在微弱光信號(hào)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 張寶榮.燕山大學(xué) 2010
[7]偽隨機(jī)序列構(gòu)造及其隨機(jī)性分析研究[D]. 白恩健.西安電子科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于雪崩光電二極管的低時(shí)間抖動(dòng)單光子探測(cè)器設(shè)計(jì)[D]. 姜倩文.華中師范大學(xué) 2018
[2]高探測(cè)效率單光子雪崩二極管探測(cè)器的像素單元設(shè)計(jì)與暗計(jì)數(shù)機(jī)理研究[D]. 向平.南京郵電大學(xué) 2017
[3]單光子探測(cè)器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張櫟存.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[4]高穩(wěn)定性Si APD單光子探測(cè)器研制[D]. 顏佩琴.華東師范大學(xué) 2017
[5]運(yùn)動(dòng)條件下光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 鄭向陽(yáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[6]可編程啁啾調(diào)幅單光子激光雷達(dá)系統(tǒng)研究[D]. 王瑋.南京理工大學(xué) 2015
[7]基于FPGA的高精度脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 李軍.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于偽隨機(jī)序列的微弱光信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 李飛.燕山大學(xué) 2013
本文編號(hào):3086085
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Jigsaw在450m高空處對(duì)坦克場(chǎng)的三維成像[48]
FOI連續(xù)掃描高精度成像[57]
非視域成像原理圖[58]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]激光雷達(dá)回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)輻射特性分析[J]. 杜松,李曉輝,劉照言,陳育偉,王震,唐伶俐,賀文靜. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]基于InGaAs蓋革模式APD探測(cè)器的主動(dòng)淬滅電路設(shè)計(jì)[J]. 楊赟秀,袁菲,路小龍,景立,鄧世杰,咼長(zhǎng)冬,宋海智,張偉. 半導(dǎo)體技術(shù). 2019(05)
[4]新型雙頻相干脈沖壓縮測(cè)速測(cè)距激光雷達(dá)[J]. 余楊,眭曉林. 激光與紅外. 2019(02)
[5]超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)現(xiàn)狀與展望[J]. 尤立星. 紅外與激光工程. 2018(12)
[6]輕小型全天時(shí)遠(yuǎn)程光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)[J]. 王海偉,丁宇星,黃庚華,侯佳,舒嶸. 紅外與激光工程. 2019(01)
[7]光電倍增管特性及應(yīng)用研究[J]. 陳超. 數(shù)字通信世界. 2018(07)
[8]基于SNSPD與SPAD探測(cè)器的激光測(cè)距系統(tǒng)的比較研究[J]. 張曉英,賈磊,朱江,閆夏超,張蠟寶,康琳,吳培亨. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]單光子激光測(cè)距的漂移誤差理論模型及補(bǔ)償方法[J]. 黃科,李松,馬躍,田昕,周輝,張智宇. 物理學(xué)報(bào). 2018(06)
[10]基于微通道板的像增強(qiáng)器增益飽和效應(yīng)研究[J]. 謝運(yùn)濤,張玉鈞,王璽,孫曉泉. 紅外與激光工程. 2017(10)
博士論文
[1]高性能半導(dǎo)體單光子探測(cè)器研究[D]. 蔣文浩.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]基于偏振調(diào)制的激光三維成像方法研究[D]. 陳臻.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2017
[3]基于概率統(tǒng)計(jì)的光子激光雷達(dá)性能提高的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張子靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]單光子成像探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅韓君.華中科技大學(xué) 2013
[5]高速單光子探測(cè)及應(yīng)用研究[D]. 任旻.華東師范大學(xué) 2013
[6]偽隨機(jī)序列在微弱光信號(hào)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 張寶榮.燕山大學(xué) 2010
[7]偽隨機(jī)序列構(gòu)造及其隨機(jī)性分析研究[D]. 白恩健.西安電子科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于雪崩光電二極管的低時(shí)間抖動(dòng)單光子探測(cè)器設(shè)計(jì)[D]. 姜倩文.華中師范大學(xué) 2018
[2]高探測(cè)效率單光子雪崩二極管探測(cè)器的像素單元設(shè)計(jì)與暗計(jì)數(shù)機(jī)理研究[D]. 向平.南京郵電大學(xué) 2017
[3]單光子探測(cè)器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張櫟存.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[4]高穩(wěn)定性Si APD單光子探測(cè)器研制[D]. 顏佩琴.華東師范大學(xué) 2017
[5]運(yùn)動(dòng)條件下光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 鄭向陽(yáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[6]可編程啁啾調(diào)幅單光子激光雷達(dá)系統(tǒng)研究[D]. 王瑋.南京理工大學(xué) 2015
[7]基于FPGA的高精度脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 李軍.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于偽隨機(jī)序列的微弱光信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 李飛.燕山大學(xué) 2013
本文編號(hào):3086085
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