基于伪随机码调制的测距通信一体化激光雷达

张宇飞; 贺岩; 刘梦庚; 陈卫标

doi:10.3788/IRLA201847.0930003

基于伪随机码调制的测距通信一体化激光雷达

doi: 10.3788/IRLA201847.0930003

1.
中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800;
2.
中国科学院大学,北京 100049;
3.
上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210

基金项目:

创新基金（CXJJ-16M102）

详细信息

作者简介:
张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn

中图分类号: TN958.98

Integrated lidar of ranging and communication based on pseudorandom code modulation

1.
Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology,Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;
3.
School of Physical Science and Technology ShanghaiTech University,Shanghai 201210,China

摘要: 由于自主导航等领域对激光雷达的需求，构建了基于伪随机码调制的测距、通信一体化激光雷达。该系统具有功耗低、体积小、多功能的优点。该系统采用伪随机编码的方式，实现了测距与通信的功能复合，采用硅光电倍增管进行光子计数，实现了系统的小型化。详细介绍了测距、通信一体化的设计原理、系统组成、仿真分析和实验结果。实验结果表明，在日光条件下，对反射率为0.1的目标实现了1 km的测距，测距精度小于1 m，实现了码率为10 kbps，误码率小于10-5，距离3.7 km的通信。
- 自主导航 /
- 伪随机码 /
- 硅光电倍增管 /
- 测距通信一体化 /
- 激光雷达
Abstract: Because of the requirement of autonomous navigation, an integrated lidar of ranging and communication based on pseudorandom code modulation was proposed. The system had the advantages of low power consumption, small volume and multi-function. Adopting pseudorandom code, the lidar system realized the integration of ranging and communication. Adopting silicon photomultiplier (SiPM) to achieve photon counting realized the miniaturization of lidar system. The design principle, component, simulation, and the experiment result of the system were introduced in detail. The result shows that the maximum detection range can reach 1 km for the target with 0.1 reflectivity under daylight, and the range resolution is less than 1 m. The maximum communication range can reach 3.7 km with 10 kbps code rate and error rate less than 10-5.
- autonomous navigation /
- pseudorandom code /
- silicon photomultiplier /
- ranging and communication integration /
- lidar

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基于伪随机码调制的测距通信一体化激光雷达

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张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn

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1. 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800;

2. 中国科学院大学,北京 100049;

3. 上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210

作者简介:
张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn

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doi: 10.3788/IRLA201847.0930003

1. 中国科学院上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800; 2. 中国科学院大学,北京 100049; 3. 上海科技大学 物质科学与技术学院,上海 201210

作者简介: 张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn

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张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn

1. 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800;

2. 中国科学院大学,北京 100049;

3. 上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210

作者简介:
张宇飞(1991-),男,博士生,主要从事新型三维成像激光雷达技术和激光测距技术方面的研究。Email:zhangyufei@siom.ac.cn