数据压缩的FMCW LiDAR具有远程和高分辨率,使用基于TFOC的接收器
Optics letters
|April 15, 2025
概括
这项研究引入了一种新的数据压缩频率调制连续波 (FMCW) 光探测和测距 (LiDAR) 系统. 它实现了远程,高分辨率检测,数据量和带宽要求大大降低.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 传感技术 传感技术
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 频率调制连续波 (FMCW) 光检测和测距 (LiDAR) 提供高范围的分辨率,但在远程应用中难以处理大量数据.
- 传统的FMCW LiDAR中的de-chirping接收原理有助于高数据速率,限制了其在扩展检测方面的效率.
研究的目的:
- 开发一个数据压缩的FMCW LiDAR系统,能够进行远程和高分辨率检测.
- 为了克服传统FMCW LiDAR系统中大数据量和高带宽要求的局限性.
主要方法:
- 提出了一种使用时频光学 (TFOC) 而不是传统单一线性频率调制 (LFM) 参考信号的新型接收方法.
- 该TFOC使回声能够与最近的LFM牙跳动,将目标范围与跳动频率脱.
主要成果:
- 在多个范围 (0.11-0.50米,0.38-179米和1.5-5.2公里) 的目标中,实现了不到1.87厘米的分辨率.
- 证明了该系统在8GHz的横扫带宽下,减少了125MHz的接收器带宽的能力,产生了64的数据压缩比.
- 与传统方法相比,显著降低了敲击频率,接收器带宽和数据量.
结论:
- 拟议的基于TFOC的FMCW LiDAR显著减少了数据量和带宽需求.
- 这一进步降低了FMCW LiDAR系统中对高带宽光检测器,内存和处理器的要求.
- 能够实现更高效,更实用的远程,高分辨率LiDAR应用.
