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激光雷达以其测量分辨率高、多功能的优势得到日益广泛的应用。传统脉冲体制对激光雷达测速测距分辨率和精度的提升造成了一定的限制,因此对激光雷达新体制的研究具有格外重要的意义。本文对基于零差探测的啁啾调幅连续波激光雷达开展了研究工作,详尽分析了该雷达系统对目标距离和速度的探测能力。 论文围绕基于激光相干探测的啁啾调幅激光雷达开展讨论,进行新体制激光雷达技术的探索,完成了对啁啾调幅激光雷达的原理的数学分析,针对激光相干探测的原理、特点以及实现方式进行了平衡零差探测技术研究,将模糊函数与距离速度分辨率和精度的关系以及速度距离耦合问题进行了深入的阐述,对多普勒频率和啁啾差频的若干频谱细化和频率校正算法进行了深入研究,并将它们用于测速测距实验,对系统的距离速度分辨率和精度进行了对比实验,取得了速度距离都能达到很高精度的预期效果,此外,还将信号处理的部分算法应用于多普勒测速硬件平台,取得了较好的结果。 论文创新点主要体现在以下几个方面: 1.针对激光雷达模糊函数与距离速度分辨率和精度的关系以及速度距离耦合问题,研究了多普勒频率和啁啾差频的若干频谱细化和频率校正算法。 2.构建了零差探测实验系统,采用本振信号与发射信号的幅度被同一个啁啾信号所调制的方案,减小了探测器的带宽需求,避免了射频噪声的引入,对提高系统的信噪比有利。 3.进行了啁啾调幅激光雷达实验,验证了系统设计和算法的有效性,并应用于科研项目,达到了预期要求。