【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光雷达探测领域，特别涉及基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法。
技术介绍
1、fmcw激光雷达是一种新型的高精度测距技术，具有高分辨率、抗干扰能力强等优点，而非相干fmcw激光雷达用于小目标成像应用与相干fmcw激光雷达(激光频率调制或者波长调制)不同，非相干fmcw激光雷达利用激光强度调制，更有利于高功率激光发射,同时非相干fmcw激光雷达还具有混合效率高的特点，所以非相干fmcw激光雷达更容易实现远距离目标探测。此外，非相干fmcw激光雷达深度分辨率仅由扫描带宽决定，不受探测距离的影响。因此，非相干fmcw激光雷达在自动驾驶、机器人视觉和水下导航等方向都有重要作用。
2、由激光雷达方程可知，针对朗伯散射目标，中频信号的强度与探测距离的平方成反比。在探测器本振信号(信号发生器产生线性频率啁啾信号)与回波信号外差过程中，参与外差的是两信号中的交流分量，所以中频信号的强度与调制深度的平方成正比，因此可知调制信号的调制深度是影响雷达系统探测距离的重要因素，然而非相干fmcw激光雷达采用的扫频信号(线性频率啁啾信号)在调制器中的阻抗匹配等问题，会导致各种频率调制信号下的调制深度不同。当调制信号频率的范围200-800mhz时，测出的调制深度随调制信号频率的变化规律，如图2(a)-图2(b)所示。根据图2(a)-图2(b)可知调制深度随调制频率的升高会呈现衰减趋势，而在调制器中，调制深度随调制频率的升高呈现衰减趋势，会造成激光雷达系统的探测距离下降，并严重影响测距的准确性和稳定性。而现有技术中
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现有非相干fmcw激光雷达的探测距离近，测距准确性低的问题，而提出了基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法。
2、基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法具体过程为：
3、步骤一、将交流偏置电压信号输入第一铌酸锂光强调制器中，通过信号发生器获得线性频率啁啾信号，在第一铌酸锂光强调制器中利用线性频率啁啾信号对交流偏置电压信号光强进行调制，输出调制交流光信号；
4、步骤二、利用调制交流光信号完成测距任务；
5、步骤二、将调制交流光信号输入到光纤放大器中，获得功率放大后的调制光；
6、步骤三、将功率放大后的调制光经过光学系统照射到目标上，并利用光电探测器接收反射光，并利用线性频率啁啾信号和反射光进行外差测量，获得中频信号；
7、步骤四、利用中频信号获得光信号飞行时间，从而完成测距任务。
8、进一步地，所述步骤一中的交流偏置电压信号，通过以下方式获得：
9、s1、种子激光器生成直流光信号，通过信号发生器获得线性频率啁啾信号，在第二铌酸锂光强调制器中利用线性频率啁啾信号对直流光信号光强进行调制，输出调制直流光信号，从而获得第二铌酸锂光强调制器中调制深度随调制光信号频率衰减规律曲线；
10、s2、根据第二铌酸锂光强调制器中调制深度随调制光信号频率衰减规律曲线获得交流偏置电压信号。
11、进一步地，所述s2中的根据第二铌酸锂光强调制器中调制深度随调制光信号频率衰减规律曲线获得交流偏置电压信号，具体为：
12、首先，根据调制深度随调制光信号频率衰减规律曲线h(f)，获得调制光信号的平均功率随偏置电压变化的线型函数g(v)：
13、g(v)＝(f)/d
14、其中，d是所需调制深度；
15、然后，根据调制光信号的平均功率随偏置电压变化的线型函数g(v)获得交流偏置电压信号。
16、进一步地，所需调制深度具体为：
17、
18、其中，amax调制光信号的最大值，amin是调制光信号的最小值。
19、进一步地，所述交流偏置电压信号，具体为：
20、v＝g-1(h(f)/d)
21、其中，v是交流偏置电压信号。
22、本专利技术的有益效果为：
23、本专利技术在铌酸锂光强调制器中，获得不同偏置电压下调制器输出平均功率的变化规律和调制器中调制深度随调制信号衰减的规律，从而获得了补偿调制深度所需要的偏置电压信号，并将获得的交流信号输入到目前只能输入直流信号的铌酸锂光强调制器中，通过调节偏置电压来对输出光的光强(瞬时功率)进行调控，本专利技术解决了直流光信号衰减的问题，对调制深度进行了补偿，从而提高了非相干fmcw激光雷达探测距离的准确性。
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1.基于非相干FMCW激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于所述方法具体过程为：
2.根据权利要求1所述的基于非相干FMCW激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所述步骤一中的交流偏置电压信号，通过以下方式获得：
3.根据权利要求2所述的基于非相干FMCW激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所述S2中的根据第二铌酸锂光强调制器中调制深度随调制光信号频率衰减规律曲线获得交流偏置电压信号，具体为：
4.根据权利要求3所述的基于非相干FMCW激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所需调制深度具体为：
5.根据权利要求4所述的基于非相干FMCW激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所述交流偏置电压信号，具体为：
【技术特征摘要】
1.基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于所述方法具体过程为：
2.根据权利要求1所述的基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所述步骤一中的交流偏置电压信号，通过以下方式获得：
3.根据权利要求2所述的基于非相干fmcw激光雷达调制深度补偿的距离探测方法，其特征在于：所述s2...
【专利技术属性】
技术研发人员：郜键，孟雪，
申请(专利权)人：苏州奥瑞图光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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