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作者:贾一涵;张轩玮;王冰洁;徐航;刘丽;李静霞;
单位:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室;
摘要:【目的】光子计数激光雷达因其极高的探测灵敏度在远距离和暗弱目标探测领域具有优势。常规基于周期脉冲信号的光子计数激光雷达存在距离模糊问题且极易受到其他激光雷达信号的干扰,导致虚警和误判。【方法】文章构建了一套基于混沌脉冲位置调制(CPPM)和时间相关单光子计数(TCSPC)技术的激光雷达实验系统,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计了CPPM信号发生器,直接调制激光器生成光域混沌脉冲信号。利用单光子探测器和时间数字转换器(TDC)组成TCSPC系统。【结果】基于所构建的单光子探测激光雷达系统实现了实验室环境下目标物体的距离测量和三维(3D)成像,对其测距性能和抗干扰能力进行了实验测试。【结论】实验结果表明,文章所构建的光子计数激光雷达系统,采用CPPM方式产生的非周期脉冲序列作为探测信号,不存在距离模糊问题,且可以在极低的探测功率下有效抵制传统周期脉冲激光雷达信号的交叉干扰。
关键词:混沌脉冲位置调制;;激光雷达;;光子计数;;抗干扰
基金资助:国家自然科学基金资助项目(42174175);; 山西省基础研究计划资助项目(202203021221090,20210302123187)