Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ahmadzadeh,Seyed Mahmoud Modarres-Hashemi,Ali-Mohamad Doost-Hoseini
محمدرضا احمدزاده (استاد راهنما) سیدمحمود مدرس هاشمی (استاد مشاور) علی محمد دوست حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Noorodin Javaheri
نورالدین جواهری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
The main issue in pulsed non-coherent laser rangefinder based on linear photodetectors is the time of arrival (delay) estimation of received optical pulses. Estimation accuracy has been a significant research concept from the early days using these detectors. Three dominating factors are timer, jitter and walk errors. Previous works on this issue with separate approachs, try to reduce each error independent from the others, and are mainly focused on averaging and integrated circuit design. In this thesis, using parametric estimation methods, we attempt to estimate time of arrival of the received optical pulses and reduce these three errors simultaneously through pulse repetition technique. In this approach, assuming triangular and exponential waveforms for receiver output, we estimate time of arrival of the incident optical pulses on a linear photodetector surface, and obtain Cramer-Rao lower bound for the error. Another important issue in pulsed direct laser rangefinder is the detection of echo pulses from target. The output signal of photodetectors is random. Existing works are often based on photon counting photodetectors. While in the linear structure, matched filter and pulse integration are used assuming deterministic output signals. In this thesis, we derive the relation between signal and noise, as well as, pdfs for a linear PIN photodiode. Then we obtain optimal statistical detector under Neyman-Pearson criteria. Due to the unknown parameters in the probability density functions, Neyman-Pearson detector cannot be used effectively. Therefore, we had to use a GLR detector and compare its performance with that of Neyman-Pearson. Keywords: 1-Laser rangefinder 2-time of flight 3-linear photodetector 4-GLR detector 5-parametric estimation
مبنای عمل فاصله‌یاب‌های لیزری پالسی مبتنی بر آشکارسازهای نوری خطی، برآورد زمان ورود (تأخیر) پالس نوری دریافت شده توسط گیرنده است؛ و دقت برآورد، از زمان استفاده از این نوع از فاصله‌یاب‌ها مورد توجه محققان این حوزه بوده است. سه خطای اصلی در این زمینه خطای زمان‌سنج، خطای لرزش و خطای گام است. کارهای قبلی انجام شده در این زمینه، با رویکردهای جداگانه، سعی بر کاهش هر خطا به‌صورت مستقل از دو خطای دیگر دارند. این کارها متمرکز بر متوسط‌گیری و طراحی مدارات مجتمع هستند. در این پایان‌نامه سعی می‌شود تا با تکرار پالس و استفاده از روش‌های تخمین پارامتری، به برآورد زمان ورود پالس نوری به سطح آشکارساز نوری خطی و کاهش هم‌زمان این سه خطا بپردازیم. در این رویکرد با فرض شکل‌ موج مثلثی و نمایی به عنوان خروجی گیرنده، زمان ورود پالس نوری، برآورد شده و کران پایین کرامر-رائو به‌دست می‌آید. دیگر مسأله‌ی مهم در این فاصله‌یاب‌ها، آشکارسازی پالس‌های برگشتی از هدف است. سیگنال خروجی آشکارساز‌های نوری، یک فرآیند تصادفی است. غالب کارهای انجام شده حول این مبحث، مربوط به آشکارساز‌های نوری مبتنی بر شمارش فوتون است. برای آشکارسازی پالس‌های برگشتی از هدف در فاصله‌یاب‌های مبتنی بر آشکارساز‌های نوری خطی نیز، با فرض ناصحیح یقینی بودن سیگنال خروجی آشکارساز نوری، از فیلتر منطبق و جمع نمونه‌ها استفاده می‌شود. در این پایان‌نامه روابط سیگنال و نویز آشکارساز‌های نوری خطی و تابع چگالی احتمال آنها محاسبه می‌شود. سپس با استفاده از نمونه‌های زمانی و نمونه‌های حاصل از تکرار عملیات فاصله‌یابی، آشکارساز آماری بهینه مطابق با معیار نیمن-پیرسون طراحی می‌گردد و عملکرد این آشکارساز با آشکارساز پیشنهاد شده در کارهای قبلی مقایسه می‌گردد. این آشکارساز با توجه به مجهول بودن پارامتر‌های تابع چگالی احتمال سیگنال و نویز، در عمل قابل استفاده نیست. لذا استفاده از آشکارساز GLR، یک راه‌حل محسوب می‌شود. در پایان با طراحی آشکارساز GLR، عملکرد این آشکارساز با آشکارساز نیمن-پیرسون مقایسه‌ می‌شود. کلمات کلیدی: 1- فاصله‌یاب لیزری 2-زمان پرواز 3- آشکارساز نوری خطی 4-آشکارساز GLR 5-تخمین پارامتری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی