1. 本选题研究的目的及意义
随着自动驾驶、机器人、无人机等领域的快速发展，对环境感知技术的要求日益提高。
激光雷达作为一种主动式三维成像传感器，以其高精度、高分辨率、抗干扰能力强等优点，在环境感知中扮演着至关重要的角色。
激光雷达回波信号中蕴含着丰富的目标信息，快速准确地采集和处理这些信息是实现激光雷达感知功能的关键。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着激光雷达技术的快速发展，国内外学者对其回波信号采集与处理技术进行了广泛的研究，并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在激光雷达回波信号采集与处理方面开展了大量研究工作，并在硬件设计、算法研究等方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面：1.激光雷达回波信号模型分析：建立激光雷达系统和回波信号的数学模型，分析回波信号的特点，为后续的信号采集和处理奠定基础。
2.高速模数转换器（ADC）选型与设计：根据激光雷达回波信号的特性，选择合适的ADC芯片，并设计相应的驱动电路，实现对回波信号的高速、高精度转换。
3.基于FPGA的回波数据采集系统设计：利用FPGA强大的逻辑处理能力和灵活的硬件架构，设计回波数据采集系统，实现对ADC转换后的数字信号的缓存、处理和传输。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法，逐步推进研究工作。
1.首先进行文献调研，了解激光雷达技术、回波信号处理、FPGA和高速AD等相关领域的国内外研究现状，为研究工作奠定理论基础。
2.对激光雷达回波信号进行分析，建立信号模型，并研究各种噪声对信号的影响，为后续的信号处理提供依据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.高效的回波信号采集系统设计：针对激光雷达回波信号频率高、动态范围大的特点，设计基于高速ADC和FPGA的高效数据采集系统，实现对回波信号的实时、无失真采集。
2.自适应的回波信号处理算法：针对不同环境下的回波信号特点，研究自适应的信号处理算法，提高算法的鲁棒性和适应性，增强系统的环境感知能力。
3.基于FPGA的硬件加速设计：利用FPGA的并行处理能力，对关键算法进行硬件加速设计，提高信号处理速度，满足实时性要求。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘海,范宇,张宪民,等. 基于FPGA的激光雷达高精度测距系统设计[J]. 光电子技术, 2021,41(02):132-138.
[2] 付强,周震,王云鹏,等. 基于FPGA的激光雷达并行处理系统设计与实现[J]. 激光与红外, 2020,50(04):430-436.
[3] 郑毅,唐锋,彭程,等. 基于FPGA ARM的激光雷达数据采集与处理系统[J]. 光学精密工程, 2020,28(05):1158-1165.
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