光子計(jì)數(shù)激光測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、激光測(cè)距系統(tǒng)采用主動(dòng)激光光源，通過(guò)多種工作方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離信息的探測(cè)，憑借其系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作靈活，高精度等特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于民用、科研及軍事等各類場(chǎng)合;基于光子計(jì)數(shù)技術(shù)的激光測(cè)距系統(tǒng)，在脈沖式激光測(cè)距的原理上，引入時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)，降低了對(duì)激光脈沖能量及功耗的要求，提高了系統(tǒng)的有效測(cè)距范圍，同時(shí)提高了系統(tǒng)的時(shí)間分辨精度及探測(cè)精度。
　　光子計(jì)數(shù)技術(shù)是一項(xiàng)離散化統(tǒng)計(jì)采樣技術(shù)，將探測(cè)器的輸出信號(hào)看作離散的隨機(jī)脈沖;時(shí)間相關(guān)單光

2、子計(jì)數(shù)(TCSPC)技術(shù)是在光子計(jì)數(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，進(jìn)一步提高了光子計(jì)數(shù)的能力，具有極高的時(shí)間分辨率。
　　本論文參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，在光子計(jì)數(shù)激光測(cè)距系統(tǒng)原理及常見(jiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)的光學(xué)原理分析，關(guān)鍵硬件器件選取以及操控軟件編寫，搭建了實(shí)驗(yàn)室光子計(jì)數(shù)激光測(cè)距系統(tǒng)原理樣機(jī);通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)的測(cè)試，得出了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，對(duì)50m左右的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)別精度的有效距離探測(cè)。
　　另一方面，通過(guò)分析光子計(jì)數(shù)激光測(cè)距系

3、統(tǒng)探測(cè)原理，本論文設(shè)計(jì)了對(duì)系統(tǒng)物理探測(cè)過(guò)程的蒙特卡洛仿真算法，通過(guò)相同參數(shù)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了仿真算法的正確性、有效性;仿真算法參數(shù)中包含影響系統(tǒng)探測(cè)精度的回波信號(hào)強(qiáng)度、激光脈沖寬度、探測(cè)器時(shí)間抖動(dòng)等主要因素，并通過(guò)仿真分析了以上參數(shù)對(duì)系統(tǒng)探測(cè)精度的具體影響。
　　最后，本論文提出了一種改進(jìn)型雙波長(zhǎng)激光探測(cè)系統(tǒng)，可以有效提高系統(tǒng)的測(cè)距精度;通過(guò)雙探測(cè)器雙通道對(duì)出射的雙波長(zhǎng)信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)兩個(gè)通道采集到的信息進(jìn)行一定的對(duì)比算法處理，輸