激光雷達(dá)光接收機(jī)噪聲的理論建模與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、激光雷達(dá)光接收機(jī)通常由光學(xué)系統(tǒng)、APD探測器、跨阻放大電路和主放大電路組成，是激光雷達(dá)的重要組成部分，其噪聲特性直接影響激光雷達(dá)的探測靈敏度。為此，論文對(duì)激光雷達(dá)光接收機(jī)的噪聲特性進(jìn)行了建模分析和實(shí)驗(yàn)研究，旨在為激光雷達(dá)光接收機(jī)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　論文通過深入的資料調(diào)研，給出了雪崩光電二極管噪聲特性和放大電路噪聲特性的數(shù)學(xué)描述，并以此為基礎(chǔ)，建立了激光雷達(dá)光接收機(jī)的噪聲分析模型。通過大量的數(shù)值計(jì)算，討論了背景光、偏置電壓

2、以及放大電路參數(shù)等對(duì)光接收機(jī)輸出噪聲的影響規(guī)律，得到了設(shè)定條件下的最佳偏置電壓為202V。在實(shí)驗(yàn)上，搭建了激光雷達(dá)光接收機(jī)噪聲特性研究的實(shí)驗(yàn)裝置，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了背景光、偏置電壓以及放大電路參數(shù)等對(duì)光接收機(jī)輸出噪聲的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)研究恒虛警條件下，激光雷達(dá)光接收機(jī)輸出噪聲功率隨背景光的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨著背景光增加，噪聲功率逐步增加直至趨于穩(wěn)定。此外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)輸出的噪聲幅度統(tǒng)計(jì)很好地服從正態(tài)分布，正態(tài)擬合的R-Square在0.9