菲涅耳變換望遠(yuǎn)鏡成像激光雷達(dá)體系結(jié)構(gòu)與算法研究的開題報(bào)告

菲涅耳變換望遠(yuǎn)鏡成像激光雷達(dá)體系結(jié)構(gòu)與算法研究的開題報(bào)告一、研究背景與意義激光雷達(dá)(LiDAR，LightDetectionandRanging)是一種高精度、高分辨率的距離測(cè)量技術(shù)，可以獲取目標(biāo)物體的三維信息。激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛、機(jī)器人導(dǎo)航、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)采用掃描式或者固定式進(jìn)行點(diǎn)云獲取。但這種方式存在點(diǎn)云稀疏、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜等問(wèn)題。菲涅耳變換望遠(yuǎn)鏡成像激光雷達(dá)(FMCWLiDAR)是一種新型的激光雷達(dá)系統(tǒng)，它采用分頻多普勒技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)云獲取，可以獲得高密度、高分辨率的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因此，研究FMCWLiDAR體系結(jié)構(gòu)與算法，對(duì)于推動(dòng)激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。二、研究目標(biāo)本研究主要針對(duì)菲涅耳變換望遠(yuǎn)鏡成像激光雷達(dá)體系結(jié)構(gòu)與算法展開研究，其中的研究目標(biāo)如下：1.建立FMCWLiDAR的體系結(jié)構(gòu)模型，包括光學(xué)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)等。2.研究FMCWLiDAR的調(diào)制方式，并根據(jù)不同的調(diào)制方式設(shè)計(jì)合適的信號(hào)處理算法。3.設(shè)計(jì)FMCWLiDAR的信號(hào)處理算法，包括距離測(cè)量、速度測(cè)量、回波分離等。4.驗(yàn)證FMCWLiDAR的成像性能，進(jìn)行算法仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。三、研究方法本研究將采用以下研究方法：1.文獻(xiàn)調(diào)研。對(duì)FMCWLiDAR技術(shù)及相關(guān)算法進(jìn)行調(diào)研，了解現(xiàn)有的研究進(jìn)展和存在的問(wèn)題。2.系統(tǒng)分析。對(duì)FMCWLiDAR的光學(xué)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析，建立體系結(jié)構(gòu)模型。3.信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)。根據(jù)FMCWLiDAR的不同調(diào)制方式，設(shè)計(jì)合適的信號(hào)處理算法。4.算法仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估。四、預(yù)期成果本研究最終將得到以下成果：1.FMCWLiDAR的體系結(jié)構(gòu)模型和信號(hào)處理算法。2.FMCWLiDAR的算法實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證程序。3.仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.科研論文一篇，闡述本研究的研究結(jié)果及其在激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用中的意義。五、研究進(jìn)度本研究的進(jìn)度如下：第一年：1.閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，了解FMCWLiDAR技術(shù)及相關(guān)算法的研究進(jìn)展。2.建立FMCWLiDAR的體系結(jié)構(gòu)模型，包括光學(xué)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)等。第二年：1.研究FMCWLiDAR的調(diào)制方式，并根據(jù)不同的調(diào)制方式設(shè)計(jì)合適的信號(hào)處理算法。2.設(shè)計(jì)FMCWLiDAR的信號(hào)處理算法，包括距離測(cè)量、速度測(cè)量、回波分離等。第三年：1.驗(yàn)證FMCWLiDAR的成像性能，進(jìn)行算法仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2.編寫科研論文并進(jìn)行排版。六、研究團(tuán)隊(duì)本研究團(tuán)隊(duì)主要成員為碩士研究生及導(dǎo)師