簡(jiǎn)介:
激光探測(cè)和測(cè)距
系統(tǒng)(LIDAR)
X;$+,&M" )+#` CIv 以下四個(gè)示例設(shè)計(jì)演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)(LIDAR),具體如下:
Y_liA □ 激光脈沖飛行時(shí)間測(cè)量
$z6_@`[ □ 相移測(cè)距
cTifC1Pf □ 調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)直接檢測(cè)測(cè)距和調(diào)頻連續(xù)波相干測(cè)距
hDDn,uzpd I^.Om]) 圖1.使用直接檢測(cè)的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
R*,MfV 1.測(cè)距(飛行時(shí)間)
$t+,Tav 1)
原理簡(jiǎn)介
~g91Pr 使用激光脈沖,飛行時(shí)間測(cè)距法測(cè)量發(fā)射脈沖從發(fā)射裝置行進(jìn)到目標(biāo)并返回接收器所花費(fèi)的時(shí)間。 然后計(jì)算距離[1]
XPc^Tq #mxPw c是光速。
g>%o #P7 接收信號(hào)功率是根據(jù)擴(kuò)展目標(biāo)
模型確定的,計(jì)算如下[2]
H_7/%noS5 其中 Pt 是傳輸光功率,D 是接收器
孔徑, ρ 目標(biāo)反射率, atm 是大氣損耗系數(shù),opt 是光傳輸系統(tǒng)損耗因子,R 是目標(biāo)范圍。
Ov@gh
kr 為了可靠地確定到達(dá)脈沖的出發(fā)時(shí)間,使用恒比定時(shí)測(cè)量[3]方法(用Cpp組件實(shí)現(xiàn))。
KYm0@O>; 2DA]i5
圖2.測(cè)距儀(TofF)布局
<)Dj9' _J 2)應(yīng)用案例
w7L{_aom D\v+wp. □ 下面的示例中,一個(gè)高斯脈沖(峰值脈沖時(shí)間= 1 us) 傳輸過(guò)后從虛擬目標(biāo)反射(由自由空間信道模型 (擴(kuò)展目標(biāo))定義) ) 。經(jīng)過(guò)衰減和延遲后,通過(guò)Cpp組件恒比定時(shí)測(cè)量法檢測(cè)和后處理接收到的信號(hào)。
hgG9m[?K □ 接收到的脈沖是在抽樣時(shí)間6.02e-06秒觸發(fā)的,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)該范圍為751.27 m(與全局
參數(shù)范圍設(shè)置為750 m相比較)。 通過(guò)改變輸入?yún)?shù)CFTDelay,CFTFraction,CFTNoiseThreshold可以修改恒比鑒別器的靈敏度。
ic:zsuEm iT+8|Yia SO/c}vnBB 圖3.激光測(cè)距系統(tǒng)
'ms-*c&
2.測(cè)距(相移)
C[cbbp