激光雷達測距的峰值估計與測距精度分析.pdf

1、測距精度是衡量激光雷達性能的重要指標，它直接影響目標三維重構、識別和中心定位過程，研究激光雷達的測距精度問題對于系統(tǒng)的優(yōu)化設計和后續(xù)應用的開發(fā)具有重要的價值。本論文將在激光雷達峰值估計測距過程仿真的基礎上，引入現(xiàn)代估計理論中的克拉美羅下限分析激光雷達測距精度最佳狀態(tài)，因此論文工作既具有較強的實用性，同時還具有一定的學術價值。
　　 論文在深入資料調研的基礎上，給出了激光雷達峰值估計測距過程模型，在matlab環(huán)境中，編寫了激光雷

2、達峰值估計測距過程仿真的蒙特卡洛仿真程序，通過大量的數(shù)值計算，分析了峰值、偏置和脈寬對泊松和高斯噪聲條件下激光雷達測距統(tǒng)計特性的影響，在此基礎上，還分析上述參數(shù)對激光雷達測距精度的影響。在仿真研究的基礎上，引入現(xiàn)代估計理論中的克拉美羅下限分析激光雷達測距精度，并與仿真結果進行了對比和分析，通過固定變量法研究結果表明:①接收信號由幅值、偏置和脈寬決定，當脈寬和偏置固定時，隨著幅值得增大，泊松和高斯噪聲分布激光雷達測距精度提高，越靠近克拉美

3、羅下限，測距統(tǒng)計離散分布范圍越窄，但是在幅值很小時，測距精度不滿足克拉美羅下限，這是因為當幅值很小時，接收的信號幾乎是偏置，不滿足克拉美羅條件;當脈寬和幅值固定時，隨著偏置的增大，激光雷達測距精度越低，越偏離克拉美羅下限，測距統(tǒng)計離散分布范圍越寬;當幅值和偏置固定時，隨著脈寬的增大，激光雷達測距精度越低，越偏離克拉美下下限，距離統(tǒng)計離散分布范圍越寬;②對于相同參數(shù)條件下，高斯分布激光雷達測距精度高于泊松分布;③當脈寬未知時，不管脈寬是多