于玉亭，涂德凤

（安徽新华学院 电子通信工程学院，安徽 合肥230008）

激光具有单色性、相干性、方向性和高亮度的特性，且有定距精度高、抗电磁干扰能力强等优点［1］。因此，激光技术在如激光测距、激光测速、激光成像等许多领域都得到了广泛的应用。由于回波信号的强度和所探测目标的特性有关，而且即使是同一目标、同一距离,若目标和光路的夹角不同，回波的强度也不相同，这就导致经过光电转换后的脉冲回波信号的形状和幅度有很大差异。目前，在脉冲激光测距中主要采用的是固定阈值判断电路，但这种电路会因回波幅值的变化引起转化后的数字脉冲前沿时刻变化，引入比较大测距误差［2-6］。本文在分析脉冲激光测距误差产生原因的基础上，通过计算出的激光发射频率、电容充放电时间、A／D采样时间等参数来设计高精度峰值跟随电路，并针对脉冲回波信号的特点设计软件滤波算法来减小测距误差。

1　误差来源及分析

根据激光探测距离方程，激光接收机的回波信号幅值电压表示为

其中：PT为发射功率；R为激光测距仪与目标间的距离；θ为激光光束与目标法线间夹角；为接收光学系统透过率；为发射光学体统透过率；ρ为目标反射率；Ar为接收机有效接收孔面积，为接收孔径；η为双程大气透过率，与激光波长和大气能见度有关；为探测器的响应灵敏度。探测器测试示意图如图1所示。

图1　探测器测试示意图

不同目标（土地、沙漠、灌木丛、雪地、水面）的光学反射特性差异很大，且随着激光探测器发射光束与目标法线间夹角的不同，目标的反射率也有很大的差别［7］，如表 1 所示。……