靶场连续波测距雷达系统分析

结合靶场工程实践,介绍了靶场连续波测距雷达的组成,然后阐述了其测量弹道目标速度、角度、距离的技术原理,并给出了相应的数学推导。

基于车载调频连续波测距的激光调制系统设计

针对传统车载激光器调制系统存在电路复杂、调制带宽窄、体积大等问题,本文基于调频连续波激光测距原理与激光电流调制机制,通过电路模拟仿真和实验验证等手段,设计并实现了一个基于车载调频连续波测距激光调制系统。研究结果表明激光驱动模块可以实现精确驱动控制,其电流误差为0.65%,并且调频信号发生器能实现10 MHz^200 MHz扫频信号,最大输出频率误差为1%;联合调制结果表明该系统能够稳定输出调制带宽为190 MHz和扫频周期为50.4μs的调制信号。

基于二次相差法的多频连续波测距雷达仿真与研究

介绍了二次相差法测距的基本原理,并对二次相差法多频连续波测距体制在分离多目标的问题上进行了研究分析。通过对二次相差法测距性能进行了仿真分析,仿真结果表明,基于双频比相测距的二次相差法多篇连续波雷达,只能求解速度不同的目标的距离值,无法求解同速度不同距离目标的距离值。

激光调频连续波测距的精度评定方法研究

基于双光纤光路等光频重采样原理,提出了一种距离精度的评定方法.通过推导噪声背景下等光频重采样信号中距离参量的克拉美-罗下边界,得到了影响系统测距精度的两个重要因素:信噪比和扫描带宽,并进行了实验验证.实验表明,该评价方法并不会受到任何距离估算方法的影响,根据此方法可以选择一个最优的距离估算方法.通过对两个影响精度的因素进行仿真分析可知,在扫描带宽为2.2 nm时,若将测量光路的信噪比提升至70 dB以上,系统可获得低于10μm的测距精度.该精度评定方法可为后续改善调频连续波测距系统性能提供理论参考.

利用调频／连续波测距技术的强度调制二极管激光雷达

本文介绍了把调频雷达测距原理用于非相干激光雷达的基本的情况，简单地讲，激光雷达发射机输出为射频副载波的幅度调制形式，其自身为线性调频。负载波信号可有一几十至低的几百兆兹的起始频率和一几百兆至低的千兆赫兹的截止频率。根据一般的ＦＭ雷达理论方程式，选择起止频率差ΔＦ来实现理想的距离分辨力ΔＲ，ΔＲ＝ｃ／２ΔＦ，式中ｃ是光速。用光电二极管非相干探测出目标反射光，并转换成电压波形，然后。

三光路结构的调频连续波重采样测距方法

调频重采样是一种绝对测距技术。这种方法采用的光源波长随时间变化,形成一束宽光谱激光。激光在各时刻的波长通过辅助干涉装置进行测量,并对其中频率间隔相同的部分进行重采样,使调频测距系统具有较大的线性光谱带宽,较高的分辨率及精度。在实际测量过程中,测量装置本身及待测物都容易受到振动的影响,导致待测距离及辅助光纤长度发生变化,引入测距误差。针对这个问题,分析了振动对重采样测量结果产生的误差:(1)待测物的移动引入一个多普勒频移分量;(2)辅助光纤的振动使重采样频率也发生变化。为了弥补这两种误差,提出了一种三光路结构的补偿方法,在辅助光路中,使用一种光路结构简单小巧,且测量速度更快的全光纤马赫泽德干涉仪等效代替光谱仪,实时的监测信号光的瞬时频率。在测量光部分,在测量光路中引入两个部分反射镜产生两路补偿光信号,并通过FFT算法产生频谱。频谱的三个峰值分别与三路信号相对应。通过测量信号与其中一路补偿信号的峰值相减即可补偿多普勒误差,通过两路补偿信号的频率差与相对距离的比值即可得出实际的辅助光纤长度。实验证明,传统的重采样测距方法精度为23.6μm,三光路测距方法的精度可达到11μm,可见这种方法能够对系统的振动误差进行有效补偿。

多类型调频连续波激光雷达测距原理与仿真分析

依据调频连续波激光雷达测距原理,详细阐述了三种不同类型的调频连续波激光测距雷达的基本过程,并对其测距过程进行了推导;搭建了锯齿波、三角波和正弦波三种不同类型激光测距原理验证平台,设计了调制信号产生模块,拍频仿真模块,并测定拍频后的频率值;分析了三种类型调频连续波激光雷达的适用条件和范围,为后续系统设计和硬件选型提供了参考依据。

高精度双干涉光路调频连续波激光绝对测距系统

调频连续波激光测距具有无盲区、非接触测量和绝对测距等优点,但是由于可调谐激光器光频率调制非线性对其测量精度的影响,限制了调频连续波激光测距在精密测量领域中的应用。针对调频连续波激光测距中测距精度受到激光器光频率调制非线性的影响,提出了双干涉光路调频连续波激光测距方法,利用两个干涉系统得到的干涉条纹数量的比值计算得到被测目标的距离,消除了激光器光频率调制非线性对测距精度的影响,实现了65μm的测量分辨率和15μm的重复测量精度。该方法无需对激光的波长进行测量,也无需对激光器进行锁频,系统组成简单,在工业大尺寸测量、空间技术、测绘等领域有着广阔的应用前景。

单激光器复用法提高调频连续波激光测距分辨率

可调谐激光器的调制线性度和调制范围是限制调频连续波激光测距测量分辨率的主要因素.利用单个调制范围较小的可调谐激光器对单个目标进行调频连续波激光测距时,对目标进行多次测量,再将经过等光频间隔采样的信号进行信号融合可以达到提高测量分辨率的目的.该方法可以有效降低调频连续波激光测距对激光器调制范围的要求,且容易实现、系统组成简单,有利于将调频连续波激光测距引入工业大尺寸测量、空间技术、测绘等领域.

基于调频连续波的太赫兹透视测距技术

由于太赫兹波能够穿透非金属、非极性材料,太赫兹技术能够弥补激光技术的不足,实现对目标内部的透视测距。研究分析提出基于线性调频连续波的太赫兹透视测距技术,实现了多种材料的厚度以及多层介质材料的介电常数的非接触式测量,进一步拓展了太赫兹线性调频连续波的应用范围,为材料介电常数测量提供了新途径。以3种常见的材料作为检测目标,利用0.11~0.17 THz、0.17~0.22 THz、0.22~0.33 THz、0.33~0.50 THz 4个频段的太赫兹线性调频连续波实验验证方法的有效性,并证明厚度测量和介电常数测量的精度随信号带宽的增加而提高,误差最小均可达到1%以下。此外,以雷达天线罩陶瓷材料作为检测目标,应用太赫兹透视测距的原理,结合二维扫描架获取样品的全部信息,实现了对内部缺陷的透视成像与定位。

基于相位补偿的调频连续波大长度测距中的色散校正

基于调频连续波测距的原理搭建并改进了双光路调频连续波测距系统,在测量光路增加光纤延迟线使测量距离拓展到了65 m.还研究了等光频重采样中色散的影响,推导出了带有色散和光纤延迟线的重采样模型,提出了在调频连续波大长度测距中通过频率幅度来调节相位补偿系数的色散校正方法.实验表明,在45~65 m的范围内增加了光纤延迟线并且有效的校正了色散,校正色散后在65. 165 m处测距值与干涉仪测量值最大误差小于500μm,标准差为246μm,频谱分辨力高达123μm,十分接近理论分辨力.文章的研究为调频连续波大尺寸测量提供了可行性的参考.

基于气体池信号拼接的高精度调频连续波激光测距

在双光路调频连续波激光测距系统中,辅助光纤的长度标定精度直接影响了系统的测距精度。提出一种基于氰化氢气体池信号拼接的辅助光纤标定方法,通过提高辅助光纤标定精度进而提高系统测距精度。深入研究了基于氰化氢气体池标定方法的原理,为减小数据采集系统负担,利用信号拼接的方法进行改进。实验表明,与传统激光干涉仪的光纤标定方法相比,基于气体池拼接的标定方法具有更高的稳定性,同时,在3.8 m测量范围内,采用该标定方法的测距系统与干涉仪标准距离值误差不超过14μm,测量标准差低于17μm。

调频连续波雷达测距算法综述

为了解连续波雷达测距精度的影响因素,开展了两个主流算法与补偿算法的研究,提到了泰勒级数建模和人工神经网络算法的相关改进,展望了雷达与人工智能和交通领域等更集成化的发展趋势。

基于互相关函数的毫米波雷达测距算法研究

经典的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距方法用快速傅里叶变换(FFT)进行数据处理,采样点增多时计算量显著增长,使测距系统实时性不理想。为解决此问题引入了互相关函数测距方法,利用LFMCW雷达信号频率成三角形变化且回波延时小于一个周期的特点,进行一个周期内的相关运算就能测出距离值.结合互相关函数测距法测得的值,对采样信息的部分采样点进行FFT变换,可以快速高效地测出更精准的距离信息。MATLAB仿真实验表明,结合互相关函数的测距方法测距误差平均减小1.434 m,平均运算时间减少了0.5 s,提高了测距系统的实时性、精确性。

FMCW测距雷达数字信号处理器设计仿真

提出了一种调频连续波(FMCW)测距雷达信号处理器的数字实现方案,它将快速傅立叶变换(FFT)和现场可编程门阵列(FPGA)技术相结合,可实现FMCW雷达低成本、高精度的测距功能。仿真和测试结果表明该方案可用单芯片完成数字信号处理器的硬件设计,可在一些小型FMCW测距雷达上应用。

深空测距信号短稳对测距精度的影响

文章用时域法简要分析了测距信号短稳对测距精度的影响,给出了数学表达式,并用频域法分析了采样平滑滤波对测距精度的影响。分析结果说明,短稳对测距精度的影响随测距距离的加长而加大。

调频激光雷达测量技术及在航空航天领域的应用

介绍了调频式激光雷达、调频连续波测距的基本工作原理及关键技术,分析了目前激光雷达三维扫描测量技术在国内外航空航天等先进制造领域的应用现状,并展望了该测量技术未来的研究发展趋势。

基于边缘计算技术的电力施工机械安全告警布控系统

针对目前市场中大多采用近电告警原理开发的吊车防碰线安全系统,研发了一种更优秀的安全系统——基于边缘计算技术的电力施工机械安全告警布控系统。该系统选用基于X波段的线性调频连续波(LFMCW)测距雷达作为基本探测手段,由前端监测装置、信号处理及显示和声光报警设备组成。为了可以承载后续更多新的功能,前端监测装置采用边缘计算技术,克服集中式云计算的缺点。在使用测试中,该系统探测精度高,实际使用价值高,可以提高现场作业安全性,减轻安全监管负担,具备良好的推广价值。

Dynamic Rangefinding Device Using Amplitude-Modulated Continuous UltrasonicWave+

Aim To develop a high speed and high resolution dynamic rangefinding device for the measurement of large distances.Methods The device was comprised of an ultrasonic transmitter and a receiver,and a receiver , and a continuous ultrasonic wave amplitude-modulated by a low- frequency acoustic signal was used. The rangefinding was achieved by detecting the phase difference between the transmitted and received ultrasonic signals. The design principle. hard- ware implementation , experimental results and performance analysis of the device are included. Results and Conclusion Experiments show that the accuracy of the device are included. within 1.5m while its dynamic data update rate can be up to 40kHz.

基于LPC2210的汽车防撞装置的设计

随着私家车的增多,给日常生活带来了方便,同时也给交通带来极大压力。汽车的安全问题变得尤其重要。本文介绍基于LPC2210的汽车防撞系统。此系统采用了两种测距方法:调频连续波雷达测距和超声波测距。提示部分采用了语音播报和LCD显示两种方式。本文阐述了信号的发射接收、语音集成芯片、LCD显示这三部分与核心控制芯片的硬件连接及整个系统的软件流程图。