基于数字化全波形的激光雷达目标信息提取方法研究

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1、分类号密级ＵＤＣｉ＾南如ｆ名乂掌ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕去学位论文基于数字化全渡形的激光雷达目标信息提取方法研究（题名和副题名）陆梓幸（作者姓名）指就师姓名王春勇副教授学位类别工学硕±学科名称光学工程研巧方向光电信息探测论文提交时间２０１６．０１声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过

2、的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。年明、研究生签名；＾、日节［学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文挡，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究牛豁名：墙年？月日庐硕±学位论文基于数字化全波形的激光雷达目标信息提取方法研巧摘要激

3、光雷达工作时接收到的回波，是激光与传输媒介及目标相互作用得到的信号，。含有丰富的目标信息数字化全波形技术的关键是对回波信号进行处理提取目标信息，得到比传统测距更丰富的目标特征，为此，论文针回波信号特点及数字化全波形下激光雷达目标信息的提取问题，展开了理论仿真化及实验的研究。为了研究目标的距离角度等信息的提取方法，本文发射脉冲激光波束模型为基础，建立了高斯分布下目标特性对回波信号影响的数学模型，分析了常见目标特征如倾斜表面、直角目标及多目标对回波的影响，并进巧了仿真研巧，掌握了如下定量变化规律：倾斜模型会使

4、回波展宽增加，阶梯模型会使回波分裂成多个波形，直角模型会使回波变成两个振幅脉宽都不相同的波形的叠加，等等。在Ｗ上结论的基础上，本文还设计了针对现有激光雷达特点的基于ＬＭ波形分解方法的多目标信息提取算法。通过仿真与实验验证，得到了目标距离信息的提取方法；将复杂的全波形用波形分解程序将其分解，分解后的子波形对应了不同目标的坐标信息，可Ｗ求出目标之间的距离，针对脉宽为２０ｎｓ、发散角为５ｍｒａｄ的激光雷法，可分辨目标间距最小为２．２米，５％。．２米时误差低于目标间距小于２，可根据回波展宽判断目标之间距离。通过实验

5、将提取出来的信息与真实目标信息对比，验证了目标提取方法的可靠性。关键词：激光雷达，数字化全波形，ＬＭ算法，波形分解，目标提取ＩＡｂｓｔｔ硕ｉ论文ｒａｃ乂ｂｓ化ａｃｔＴｈｅｅｃｈｏｗａｖｅｆｏｒｍｒｅｃｅｉｖｅｄｂｙｔｈｅＬｉＤＡ民ｉｓｔｈｅｓｉｇｎａｌｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌａｓｅｒａｎｄ１：ｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍａｎｄｔｈｅｔ：ａｒｇｅｔ，ｉｔｃｏｎｔａｉ打ｓａｂｕｎｄａ打ｔｌ；ａｒｇ

6、ｅｔｍａ－ｎｆｏｔｉｏｎｅｕｗａｖｅｒｍｃｉｓｔｅｅｔｏｅｘａｃｔｔｈｅｔａｒｅｔｎｆｏｒｍａｏ打ｒｏｍｉｒ．ＴｈＦｌｌｆｏｋｈｎｏｌｏｇｙｈｋｙｔｒｉｔｉｆｇｔｈｅｅｃｈｏｓｉｇｎａｌ，ｉｎｔｈｉｓｗａｙｗｅｃａｎｇｅｔｒｉｃｈｅｒｔａｒｇｅｔｆｅａｔｕｒｅｓｔｈａｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｓｏｔｈｉｓａｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｏ打ｔｈｅｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｃｈａｒａｃ１；ｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｅｘｔ

7、ｒａｃｔｉｏｎｐｐｏｆｔｔｔｔ－ｗａｖｅｆｏｒｍＬＤＡＲｔｔｔｔａｒｅｉｎｆｏｒｍａｉｏ打ｆｒｏｍｄｉｉａｌｆｕｌｌｉａｎｄｈｅｈｅｏｒｅｉｃａｌｓｉｍｕｌａｉｏｎａｎｄｇｇ，ｅｘｅｒｔｌａｒｃｈａｅｃａｒｉｅｄｏｕｔ．ｐｉｍｅｎａｒｅｓｅｒｒＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｌｈｅｓｔａｎｃｅａｎｅａｎｄｏｔｈｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ打ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅ１：ｈｏｄｓＴｈｉｓｙ；ｄｉｌ，ｇ，ｐａｐｅｒｕｓｅｔｈｅｂｅａｍｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉ

8、打ｅｄｐｕｌｓｅｌａｓｅｒａｓｂａｓｅｓ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔ：ｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏ打ｔｈｅｅ