随着激光雷达技术的不断发展,激光雷达的应用场景也不断增多。面对复杂的应用环境,通过提升系统的抗干扰能力从而进一步提高探测系统的探测性能是激光雷达技术的一个重要研究方向。脉冲位置调制作为脉冲调制的一种,其脉冲宽度和脉冲幅度均恒定,相邻脉冲之间的时间间隔值随调制信号的变化而变化。当调制信号具有类随机特性时,生成的脉冲位置调制序列不仅表现出良好的自相关性和互相关性,而且调制过程中脉冲之间的占空比可调控,在平均功率受限的情况下接收系统仍可具有较高的信噪比。相比于伪随机连续信号,其码密度低,适用范围更广。因此,如果将脉冲位置调制应用于激光雷达系统应具有独特的技术优势,本文企望从理论和技术上进行有益探讨。主要研究内容如下:(1)分析了模拟和数字两种脉冲位置调制方式的结构和实现原理,比较了两种方式实现过程的优缺点。并在此基础上,以模糊函数作为评价工具,比较了脉冲位置调制在不同调制信号激励下的模糊函数图,为调制信号的选择以及后续采用混沌脉冲位置调制信号作为激光雷达测距系统的发射波形提供了理论依据。(2)探讨了几种常见的混沌映射,采用logistic混沌映射生成的混沌序列作为脉冲位置调制的调制信号,并通过数值仿真分析了混沌脉冲位置调制信号的功率谱、自相关性和互相关性。为了获取相关性更优的信号波形,结合混沌脉冲位置调制信号脉冲间隔值的生成公式,研究了混沌脉冲位置调制信号各参数选择对其相关性的影响,为脉冲序列的优化奠定基础。(3)为了使脉冲位置调制序列具有更优的相关特性、更低的噪声基底,本文提出采用差分进化算法对信号序列进行优化,给出了混沌脉冲位置调制序列的优化流程。将相关信噪比和旁瓣水平同时作为序列优化的目标函数,获得相关信噪比和旁瓣水平均较优的脉冲序列波形。(4)结合混沌脉冲位置调制信号的特点,分析了基于混沌脉冲位置调制的激光测距系统的测距原理和系统的探测性能。搭建测距实验系统,验证了系统的可行性,分析了不同噪声水平下系统信噪比的变化情况。最后对系统的探测性能、序列自相关性与序列优化对系统测距的影响,以及不同信号干扰下系统的抗干扰能力进行了分析。