| 调频连续波激光雷达及数据采集信号链噪声分析 |
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| 引用本文： | 赵树华,王玉冰,张明时,秦莉,宋俊峰,王立军.调频连续波激光雷达及数据采集信号链噪声分析[J].光学精密工程,2023(1):78-88. |
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| 作者姓名： | 赵树华 王玉冰 张明时 秦莉 宋俊峰 王立军 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室;2. 中国科学院大学材料与光电研究中心;3. 鹏城实验室;4. 吉林大学电子科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划资助项目(No.2021YFF0700500)；;吉林省科技发展计划资助项目(No.20200501006GX,No.20200501007GX,No.20200501008GX)；;国家自然科学基金资助项目(No.61934003,No.62090054,No.62090052)； |
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| 摘 要： | 在调频连续波激光雷达中,用于中频信号采集的模拟-数字采集模块是其关键组件,信噪比、信纳比、无杂散动态范围等参数是衡量该数据采集信号链交流特性的重要指标,直接决定着调频连续波激光雷达的探测范围和测距精度等性能。设计了用于调频连续波激光雷达的中频信号采集模块,获得49.13 dB的信噪比和48.90 dB的信纳比;然后研究了其噪声特性,获得系统的主要噪声来源为采样时钟的相位噪声,并且通过引入数字滤波器将信噪比和信纳比分别提升11.38 dB和11.32 dB,理论上激光雷达的探测范围提高3.7倍。可通过采用专业时钟芯片降低噪声,经计算可将信噪比提高8.65 dB;最后,搭建了光学相控阵调频连续波激光雷达系统,验证了数据采样模块的有效性,完成了40 m距离的探测,最大测量误差为7.7 cm,最大探测范围为133.67 m。
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| 关 键 词： | 激光雷达 调频连续波 ADC信号链 噪声分析 |
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