基于FPGA的激光雷达数据采集系统设计

作     者：刘秉刚 常建华 徐帆 李红旭 朱玲嬿 豆晓雷 LIU Bing-gang;CHANG Jian-hua;XU Fan;LI Hong-xu;ZHU Ling-yan;D0U Xiao-lei

作者机构：南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 

基　　金：国家自然科学基金(11374161) 江苏省重点研发计划(BE2016756) 江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程 江苏省高校品牌专业建设工程项目 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2018年第25卷第12期

页      码：68-72页

摘      要：单光子计数技术是利用光电倍增管探测微弱光信号的一种有效方法,广泛应用于航空领域的激光雷达探测。针对激光雷达回波信号强度弱、数据量大、实时要求高等特点,设计了基于FPGA芯片的高速数据采集系统。该系统利用光电倍增管精确探测微弱的雷达回波信号,两个光子计数器通过乒乓操作实现了无时间间隙的计数采集,利用存储控制器和传输控制器对外围芯片进行控制,实现了对采集数据的实时缓存和高速传输。为验证采集系统的有效性,将其应用于米散射微脉冲激光雷达,实现7. 5 km的有效探测,探测精度为7. 5 m。在此基础上,将采集系统与EASY-MCS光子计数器的测量结果进行对比,其均方误差为8%,表明本系统具有良好的准确性和稳定性,可满足激光雷达对微弱回波信号采集的要求,在航空气象探测领域具有广阔的应用前景。

主 题 词：大气遥感 激光雷达 单光子计数 高速数据采集 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/J.ISSN.1671-637X.2018.12.015

馆 藏 号：203453698...