[发明专利]一种时域超分辨压缩感知全波形激光雷达测距方法及装置

摘要

本发明涉及一种时域超分辨压缩感知全波形激光雷达测距方法及装置，具体涉及一种采用宽脉宽激光脉冲、低带宽电光调制器及探测设备的时域超分辨压缩感知全波形激光雷达测距方法及实现系统，属于传感器和测距领域。为了突破激光雷达系统对高带宽设备的依赖，本发明将压缩感知技术应用于全波形激光雷达信号采集与恢复，通过时域超分辨压缩感知技术突破激光雷达系统距离分辨率限制。本发明利用低带宽光强调制器，可采用宽脉宽脉冲激光光源、低带宽光电探测器、低带宽A/D转换器、以及小容量数据存储器实现超分辨率全波形激光雷达信号采集，并采用恢复算法获得最终全波形激光雷达信号。

主权项

1.一种时域超分辨压缩感知全波形激光雷达测距方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、时域超分辨压缩感知全波形激光雷达采用宽脉宽脉冲激光作为系统光源；单个激光脉冲经目标场景反射后，目标场景在距离上的信息加载在回波信号R(t)上；步骤二、回波信号R(t)到达接收端经过分束，其中每束回波光束通过长度不同的自由空间路径L1，L2，…，Lk或不同介质后成为回波信号R1(t)，R2(t)，…，RK(t)，在时间上各回波有不同延时；每一束回波信号再经过耦合装置进入一个低带宽电光调制器进行光强调制，得到调制后的回波信号；调制后的信号采用低带宽数据采集设备进行数据采集，但不影响经过目标恢复算法处理后的最终恢复效果；步骤三、调制后的回波信号经过低带宽探测器完成光信号到电信号的转换；步骤四、转换后的电信号经过随机选取，部分电信号存储至存储器，再经过恢复算法实现原始全波形激光雷达信号的恢复。