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关于扫描激光雷达视场角及角分辨率的研究

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简介：
本研究聚焦于扫描激光雷达技术中的关键参数——视场角与角分辨率，探讨其对目标识别精度的影响，并提出优化方案以提升系统性能。 本段落分析了出瞳扫描方式与激光雷达光学系统参数之间的关系，并指出最大扫描视场角比主天线望远镜的静态视场角要小。在信号过程呈线性的情况下，根据强度像的瑞利判据提出了扫描激光雷达角分辨率公式的建议。文中对主要结论进行了实验验证。

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  • 关于扫描激光雷达视场角及角分辨率的研究
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    本研究聚焦于扫描激光雷达技术中的关键参数——视场角与角分辨率，探讨其对目标识别精度的影响，并提出优化方案以提升系统性能。 本段落分析了出瞳扫描方式与激光雷达光学系统参数之间的关系，并指出最大扫描视场角比主天线望远镜的静态视场角要小。在信号过程呈线性的情况下，根据强度像的瑞利判据提出了扫描激光雷达角分辨率公式的建议。文中对主要结论进行了实验验证。
     
  • 关于雷达测角方法的研究
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    本研究聚焦于雷达测角技术的发展与优化，探讨了多种先进的算法和硬件实现方式，旨在提高测量精度和可靠性。 探测目标的空间位置是雷达的基本且关键的功能之一，空间位置包括距离与角度（方位角与仰角）。本段落主要研究了雷达测量方位角的方法。
     
  • 关于提升汽车雷达方位角分辨率的PDF讲解
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    本PDF文档深入探讨了提高汽车雷达系统方位角分辨率的关键技术与方法，旨在优化车载雷达性能，增强驾驶安全。 本段落提出了一种基于多波束实孔径雷达图像融合的方法来提升汽车雷达方位角分辨率。该方法首先利用相控阵天线的电扫描功能获取前视实孔径雷达图像，然后通过将多个不同角度拍摄到的实孔径雷达图像进行相干累加，以提高雷达在方位上的分辨能力。计算机仿真结果表明了这种方法的有效性。 无人驾驶技术依赖于车载传感系统来感知道路环境，并自动控制车辆的方向和速度，确保其安全可靠地行驶。前视微波成像雷达是该系统的一个关键组成部分。与超声波、摄像头及激光雷达相比，微波雷达具备更高的距离分辨率、角度分辨率以及速度分辨能力，并且不受恶劣天气或极端光线条件的影响。在距离方向上，宽带信号的脉冲压缩技术被用于获取高精度的距离信息；而在方位方向，则通过实孔径成像或者数字阵列合成处理来获得较高的方位分辨率。
     
  • 基于相位法的雷达测角研究及MATLAB仿真
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    本研究聚焦于相位法在雷达测角中的应用及其MATLAB仿真实现，探讨提高雷达系统精度与效能的方法。 相位法雷达测角研究及MATLAB仿真探讨了和差波束加权技术，并涉及单基地MIMO系统的研究。
     
  • 关于不同扫描路径下激光熔覆温度场的数值模拟研究
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    本研究聚焦于激光熔覆技术中不同扫描路径对温度场的影响，通过数值模拟方法分析其热分布特点及规律。 激光熔覆零件的显微组织及应力/应变分布受加工过程中温度场的影响。利用ANSYS有限元分析软件对45钢基板表面采用316L不锈钢粉末进行不同路径（长路径、短路径和螺旋路径）条件下的激光熔覆物理过程进行了数值模拟，以求解其温度场特征。研究发现扫描路径对熔覆零件的温度分布有重要影响：短路径扫描会导致局部区域热量集中，基板在长度方向上的温差较大而宽度方向上则较为均匀；长路径扫描时的情况相反，即宽边方向温差显著而窄边方向趋于一致；而在螺旋路径条件下，基板两端和中心位置的温度波动相对分散，并且受到激光束热作用的影响较小。
     
  • 三角测量法激光雷达测距原理图
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    本图展示三角测量法在激光雷达中的应用，通过发射器、接收器与目标物间的角度变化来精确计算距离，实现高效环境感知。 基于三角法的激光雷达原理图采用脉冲测距方法。激光发射后打到物体上并反射回APD（雪崩光电二极管）上，然后对APD信号进行处理。
     
  • 基于小斜视角的MIMO雷达波数域成像技术研究
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    本研究专注于开发一种新颖的小斜视角多输入多输出（MIMO）雷达系统，特别关注其在波数域内的成像能力。通过优化天线配置和信号处理算法，旨在提升远距离目标的检测精度与分辨率。这项工作为远程监控、军事侦察及复杂环境中的精确导航提供潜在解决方案。 为解决传统逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术中的运动补偿难题，本段落提出了一种基于MIMO雷达的波数成像方法。该方法采用确定性阵列与单次快拍并行空间采样代替传统的非确知性合成阵列和长时间多脉冲采样。通过利用发射/接收阵元的角度分集和信号分集，在单次快照观测期间即可完成对目标散射函数波数域二维支撑区域的有效成像，从而避免了ISAR成像中需要进行复杂运动补偿的问题。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。
     
  • 关于自动驾驶中激光雷达测距技术的研究
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    本研究聚焦于自动驾驶领域中的关键传感器——激光雷达，深入探讨其测距原理、性能优化及应用场景，旨在推动无人驾驶技术的发展与成熟。 本课题致力于研究适用于自动驾驶场景的激光雷达测距技术，并具有多种优点。论文首先介绍了不同类型的激光雷达（包括机械式、混合式、固态式）以及主流车载激光测距技术。重点分析并对比了脉冲式与相位式激光测距技术的优势和劣势。 结合大气中激光传输理论及激光雷达的测距原理，设计了一种结构简单且成本低廉的测距方案。该方案通过发射频率为20MHz、重复频率为1MHz的周期性正弦信号，并采用全相位FFT方法实现厘米级别的精确度。 为了验证本课题所提出的技术方案的有效性和精度，我们构建了一个测试系统来研究激光发射模块、回波信号接收模块和数据处理模块中的关键技术。使用Quartus II软件设计DDS信号发生器程序以控制DA芯片产生调制信号，在接收端则通过放大电路对光电转换后的回波信号进行IV转换，并利用Pspice软件进行瞬态分析。 我们还设计了脉冲转换电路，将回波信号转化为适合测时芯片处理的脉冲形式。在Quartus II中开发出针对信号模数转换（AD）采样控制程序来管理AD芯片的操作，同时使用FFT IP核设计全相位FFT鉴相程序，并通过CORDIC算法计算相位。 最后，在搭建完成的测试系统上进行了实验验证，确保了测距精度在2.5米以内的范围内。
     
  • 激光雷达定位算法研究.docx
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    本文档深入探讨了激光雷达技术在定位领域的应用与挑战，详细分析并设计了一套高效精准的激光雷达定位算法，旨在提高复杂环境下的导航精度和可靠性。 本段落主要讨论了在激光雷达定位中SLAM技术的应用，包括定位思想、算法基本原理以及具体的实现方法。SLAM的基本理念是通过已创建的地图来修正基于运动模型的机器人位姿估计误差；同时利用可靠的机器人位姿信息，生成更高精度的地图。