MATLAB基于数字化全波形的目标距离提取方法研究(2)
时间:2018-12-23 22:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
提高测距精度，是测距技术得以发展的重要前提。而决定测距精度的关键因素是对于时间间隔的测量，到目前已经有了多种测量时间间隔的方法，其中在脉冲激光测距中，数字插入法有着最高的精度。随着测距精度的提高，人们开始关注一个问题，就是在测距技术水平一定的前提下，我们通过优化信号处理方法，到底可以在多大程度上提高激光测距的精度，激光测距的精度是否存在上限，我们通过优化信号估计方法，是否可以找到测距的最佳值。通过研究这一问题，我们可以找到优化激光雷达设计的方法。 1.2 国内外研究状况 1.2.1 激光雷达技术的发展 1.2.2 激光雷达测距技术 1.2.3 激光雷达测距精度研究进展 1.3 本文的主要工作 本文以峰值估计算法为研究重心，给出了对于激光雷达测距系统的MATLAB软件仿真，研究了以峰值估计法为信号估计方法的测距系统测距精度。同时，给出了克拉美罗界的概念，并用其计算了测距精度的理论极限值，并将其与仿真实验得到的数据进行对比，有效评估了基于峰值估计方法的测距精度。论文具体完成了以下工作： （1）介绍了激光雷达系统以及激光测距的相关概念以及国内外发展情况。 （2）给出了激光测距的基本原理，介绍了峰值估计法的基本概念，并在之后给出了MATLAB软件仿真环境下峰值估计法的具体算法。给出了激光测距系统的具体仿真流程。 （3）介绍了克拉美罗界的概念，并用克拉美罗界演算了测距精度的极限值，将其与仿真实验结果相对比，得出了提高测距精度的方法。 2 激光雷达测距系统的峰值估计理论 2.1 激光雷达测距原理 脉冲激光雷达测距的关键是要获取雷达系统接收到从待测物返回的回拨信号的时间，从而计算距离： 回波信号的到达时间一般使用一个计算器来计算在发射信号到接收回波信号这段时间内计数脉冲的个数N，用其与计数脉冲周期T相乘，就可以得到欲求时间t。 2.2 峰值估计理论 由上一节对激光雷达测距原理的介绍可以得知，激光测距的关键在于得到回波信号的返回时间，这需要我们对脉冲信号进行鉴别处理，一般的方法有峰值检测和时间鉴别。 时间鉴别的中心思想是设定固定的阈值，通过使用比较器比较信号与设定阈值的比较确定起止时间。[7] 而峰值检测，是在电子测量等诸多领域常需要用到的重要方法，它体现了信号，尤其是小信号[10]非常重要的信息，通过设计和完善峰值检测系统，我们可以对微弱的信号，甚至是非电信号比如机械振动进行检测，这样可以形成完善的测控系统，所以，峰值检测具有非常广泛的应用性和使用价值。 为了介绍峰值检测的基本原理，我们给出了峰值检测电路（PKD），这种电路可以提取出待测信号的最高峰值，并产生与最高峰值大小相同的输出信号V0，也就是说，除非产生一个新的最高峰值或者电路复位，这个输出信号会一直保持 (责任编辑：qin) |