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调频连续波（FMCW）激光雷达技术研究
资料介绍
技术概述
调频连续波（FMCW）激光雷达是一种通过发射频率随时间线性变化的连续激光信号，利用回波信号与发射信号的频率差实现距离测量的主动传感技术。其核心原理基于光的相干检测，通过分析拍频信号获取目标的距离、速度等信息，具有抗干扰能力强、测距精度高、测速范围广等显著优势，在自动驾驶、工业检测、环境监测等领域展现出重要应用价值。
工作原理
（一）基本工作流程
FMCW激光雷达系统主要由激光发射器、光学天线、混频器、信号处理单元等核心模块构成。工作时，激光发射器产生频率随时间线性变化的连续激光信号（通常为锯齿波或三角波调制），一部分信号作为本振信号直接进入混频器，另一部分经光学天线发射至目标物体。目标反射的回波信号被接收后，与本振信号在混频器中进行相干混频，产生包含距离和速度信息的拍频信号，最后通过信号处理单元对拍频信号进行分析和解算，得到目标的精确参数。
（二）距离测量原理
当发射信号频率随时间线性变化时，回波信号由于传播延迟会与本振信号产生频率差（拍频）。对于锯齿波调制，拍频与目标距离成线性关系，计算公式为：
fbeat= 
/c
其中，fbeat为拍频频率，S为频率调制斜率，d为目标距离，c为光速。通过测量拍频频率即可直接计算目标距离，理论测距精度可达厘米级甚至毫米级。
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| 调频连续波（FMCW）激光雷达技术研究.docx | 17K |
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