打破尼奎斯特极限:通过共同主要相位重新采样和中国余数定理在FMCW激光雷达中超线性范围扩展
Optics express
|February 20, 2026
概括
一种新的中国残余定理 (CRT) 方法增强了频率调制连续波 (FMCW) 激光器. 这种技术显著扩大了明确的范围,并保持了高精度,克服了先进计量学传统方法的局限性.
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:
- 频调制连续波 (FMCW) 激光雷达提供高精度和非合作性目标传感能力.
- 激光频率调制非线性严重限制了FMCW激光雷达的性能.
- 传统的非线性校正方法需要漫长的辅助路径,导致重的系统.
研究的目的:
- 为FMCW激光雷达非线性校正引入一种新的重新采样方法.
- 解决FMCW激光雷达系统中的精度-精度权衡问题.
- 为了实现紧而强大的远程FMCW计量技术.
主要方法:
- 提出了一种基于中国残余定理 (CRT) 的新型重新采样方法.
- 辅助干扰仪信号阶段被数字分为co-prime因子.
- 使用CRT构建和重建了同等的低样本序列.
主要成果:
- 通过一个短的辅助路径 (3.669米) 实现了超过55倍的明确范围 (0.91米至50.16米) 的延伸.
- 在8米处保持了比15.0微米更好的测量精度.
- 证明了超线性范围扩展,没有比例的硬件或数据开销.
结论:
- 基于CRT的方法为高精度,远程FMCW激光雷达提供了强大而紧的解决方案.
- 这种方法克服了传统重新采样技术的局限性.
- 能够实现需要扩展范围和保持精度的高级FMCW计量应用.
