概括
本研究引入了一种超级小变换 (SLT) 方法,用于纠正频率调制连续波 (FMCW) 光探测和测距 (LIDAR) 系统中的非线性. 该技术显著提高了测距精度和速度测量精度.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计量学 计量学 计量学
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 激光频率调制在FMCW LIDAR中的非线性降低了范围精度.
- 节拍信号的半最大全宽度 (FWHM) 由于调制非线性而增加.
- 现有的方法很难充分解决这种精度限制因素.
研究的目的:
- 为FMCW LIDAR提出和验证一种新的非线性校正方法.
- 为了提高FMCW LIDAR系统的距离精度和速度测量精度.
- 为了减轻激光频率调制非线性的影响.
主要方法:
- 开发了一种基于超级小组变换 (SLT) 的非线性校正方法.
- 在FMCW LIDAR系统中集成了一个辅助干扰仪.
- 来自辅助节拍信号的SLT的时间频率关系被用于重新采样测量节拍信号.
主要成果:
- 在重新抽样后的非线性减少到2.60 × 10−10.
- 该系统保持了清晰的光谱峰值,即使纤维长度延长了13倍.
- 平均范围标准偏差 (SD) 为2.35毫米,分辨率为4.8厘米,在2.5米范围内.
- 平均速度测量SD为7.7mm/s,在6cm/s范围内.
结论:
- 提出的基于SLT的非线性校正方法有效地改善了FMCW LIDAR线性.
- 该方法显著提高了测距精度和速度测量精度.
- 这种技术为高精度的FMCW LIDAR应用提供了强大的解决方案.
