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随着激光雷达系统设计的不断发展进步，激光雷达的性能越来越优良，应用范围也越来越广阔，而为了满足不同的应用需求，其体制也在不断的进行着改进。本文研究的是一种混合的激光雷达体制——啁啾调幅，它在低成本，短距离的激光雷达应用中性能优势明显。
该混合激光雷达体制是将调频雷达测距原理进行了改造，再应用到激光雷达系统中。简单地说，就是用射频啁啾信号去幅度调制激光雷达的发射激光信号。在调制激光的往返传播的时间内，啁啾信号的频率线性变化。故当探测到回波激光信号时，啁啾信号上就由于时间延迟存在了一个与距离有关的频率变化量。将该回波信号同原始发射信号的无延迟样本混频，即可检测出差频信号，从而得到目标距离。这种雷达即啁啾调幅激光雷达。
本文首先从理论上分析论证了啁啾调幅激光雷达的可行性，由于该混合体制是由调频雷达测距原理改造而来的，故其理论分析也是一脉相承的。然后对系统设计方案进行了研究，在此借鉴了很多前人的工程经验进行系统构建和器件选型。本文选择的多是一些发展成熟的主流器件，由此也体现了系统低成本和易于实现的特点。基于具体的系统设计方案，本文还进行了进一步的系统仿真，得到了激光雷达作用距离和发射激光功率之间的粗略关系式。
接下来就着重阐述了系统中重要的功能模块——啁啾信号生成与处理模块的具体硬件和软件实现。该模块主要是基于直接数字频率合成(DDS)技术来完成设计的，在此应用了ADI公司1GSPS的高端DDS芯片AD9858来生成200MHz带宽的啁啾信号，还选择了ADI公司的PLL频率合成器与VCO集成芯片ADF4360-7作为AD9858的1GHz参考时钟输入，这两块芯片则统一由Altera公司Cyclone II系列的FPGA实施控制，进行相关寄存器的编写。再配合上Mini-Circuits公司的相关射频器件就组成了最终功能集成的射频电路板。通过完备的PCB板级信号完整性仿真，本文最终成功的设计完成了板级信号频率高达1GHz的射频电路板。
在实际实验中，用该射频电路板联合一套简易的有线电视用的光收发设备搭建起了一个试验性系统，完成了系统测距实验，获得了实验结果，通过对实验结果的分析最终证实了啁啾调幅激光雷达的可行性及性能优越性，也明确了系统下一步的改进方向。