Half time alignment door double Gm APD laser radar based on photon counting, relates to the technical field of laser radar, the detection probability in order to solve the existing double Gm APD detector in photon counting lidar and the problem of low. A number of Gm APD single photon detector of the invention of the time gate and No. two Gm APD single photon detector for non time alignment, semi dislocation state. The invention can effectively reduce the false alarm probability when the echo signal is caused by a border of two time door, improve the detection probability, compared with the existing Gm APD detector double photon counting laser radar ranging accuracy doubled.
【技术实现步骤摘要】
基于半对齐时间门的双Gm-APD光子计数激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
,特别是涉及一种高精度高探测概率的微弱信号探测技术。
技术介绍
光子计数激光雷达使用Gm-APD单光子探测器,从而极大的增加了系统的响应灵敏度,比传统激光雷达系统的灵敏度高2-3个数量级,因此成为微弱信号探测新的希望。但是也正是由于Gm-APD单光子探测器具有极高的响应灵敏度,它在响应信号的同时也容易被噪声触发,从而产生虚警,这极大的影响了Gm-APD的正常工作,因此如何有效的滤除背景噪声,研制低虚警的Gm-APD探测器光子计数激光雷达成为了研究的热点。前期我们提出了低虚警的双Gm-APD探测器光子计数激光雷达的方案,具体见【AhighdetectionprobabilitymethodforGm-APDphotoncountinglaserradar,SPIE,2013:89121C-89121C-6.】,该研究将信号回波平均分为两路并且同时探测,由于信号具有时间相关性而噪声随机分布的特点,将两路的探测结果进行比较,通过一个与判断门对信号和噪声进行分辨。信号具有时间相关性,所以可以同时触发探测器,从而与判断门输出‘1’记录下信号;噪声不具备时间相关性,不能同时触发探测器,从而与判断门输出‘0’滤除掉噪声。经过后期的大量研究,发现该方法虽然可以有效滤除随机分布的噪声,但回波信号也有很大的概率位于两个与门判断的时间段交界处,回波信号的能量会被分在两个“与”门判断的时间段。如图1所示,例如一号Gm-APD左侧的时间段触发,记为1;右侧的时间段未触发,记为0。而二号Gm-APD左侧的 ...
【技术保护点】
基于半对齐时间门的双Gm‑APD光子计数激光雷达,包括计时模块(1)、激光器(2)、发射光学系统(3)、接收光学系统(4)、窄带滤光片(5)、分光镜(6)、一号Gm‑APD单光子探测器(7)和二号Gm‑APD单光子探测器(8)和与判断门(9);计时模块(1)的输出端连接激光器(2)的输入端,激光器(2)发射激光脉冲信号,发射光学系统(3)将接收到的激光脉冲信号准直发射出去;经接收光学系统(4)接收的信号再经窄带滤光片(5)入射到分光镜(6),分光镜(6)将入射的信号分成两路,一号Gm‑APD单光子探测器(7)接收其中的一路,二号Gm‑APD单光子探测器(8)接收另一路,一号Gm‑APD单光子探测器(7)的输出端连接与判断门(9)的一号输入端,二号Gm‑APD单光子探测器(8)的输出端连接与判断门(9)的二号输入端,与判断门(9)的输出端连接计时模块(1)的输入端;其特征在于,一号Gm‑APD单光子探测器(7)的时间门和二号Gm‑APD单光子探测器(8)的时间门为非对齐、半错位状态。
【技术特征摘要】
1.基于半对齐时间门的双Gm-APD光子计数激光雷达,包括计时模块(1)、激光器(2)、发射光学系统(3)、接收光学系统(4)、窄带滤光片(5)、分光镜(6)、一号Gm-APD单光子探测器(7)和二号Gm-APD单光子探测器(8)和与判断门(9);计时模块(1)的输出端连接激光器(2)的输入端,激光器(2)发射激光脉冲信号,发射光学系统(3)将接收到的激光脉冲信号准直发射出去;经接收光学系统(4)接收的信号再经窄带滤光片(5)入射到分光镜(6),分光镜(6)将入射的信号分成两路,一号Gm-APD单光子探测器...
【专利技术属性】
技术研发人员:张子静,赵远,宋杰,孙怿飞,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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