激光測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通系統(tǒng)智能化的需求越來(lái)越迫切,激光測(cè)距技術(shù)在其中扮演著重要的角色,激光測(cè)距相較于其他測(cè)距方式有著精度高,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),從而得到了廣泛的應(yīng)用。論文結(jié)合激光三維掃描系統(tǒng)中對(duì)激光測(cè)距系統(tǒng)的要求,提出了脈沖式激光測(cè)距的解決方案,主要內(nèi)容分為放大電路設(shè)計(jì),時(shí)刻鑒別電路設(shè)計(jì),時(shí)間測(cè)量電路設(shè)計(jì)以及主控電路設(shè)計(jì)四個(gè)部分,同時(shí),為了更貼切飛機(jī)自動(dòng)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)中的實(shí)際使用環(huán)境需求,設(shè)計(jì)中也考慮了激光測(cè)距平臺(tái)其它功能模塊的可擴(kuò)

2、展性,例如掃描伺服機(jī)構(gòu)控制模塊等。
　　激光測(cè)距系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的光電混合、模數(shù)混合系統(tǒng),是涉及到多個(gè)學(xué)科的交叉學(xué)科,本論文的工作主要集中在電路部分。首先,論文在分析了基本的激光測(cè)距方程的基礎(chǔ)上,提出了前置放大器的設(shè)計(jì)思路,前置放大器也被稱作跨阻放大器,主要完成電流信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換,前置放大器輸出脈沖輸出至主放大電路,脈沖經(jīng)兩級(jí)電壓放大,最終被送至?xí)r刻鑒別單元,時(shí)刻鑒別單元采用恒定比值鑒別法得到時(shí)間間隔測(cè)量所需的鑒別時(shí)刻。時(shí)

3、間間隔測(cè)量是激光測(cè)距系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊,論文在討論了模擬內(nèi)插法、時(shí)間幅度轉(zhuǎn)換法、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換法等多種時(shí)間測(cè)量方法的基礎(chǔ)上,提出了基于 TDC-GP21芯片的時(shí)間間隔測(cè)量電路,測(cè)試結(jié)果表明,時(shí)間間隔測(cè)量最大標(biāo)準(zhǔn)差控制在100ps左右,對(duì)應(yīng)測(cè)量距離約為15mm。論文同時(shí)也完成了激光三維掃描的其他控制電路設(shè)計(jì),并編寫了相應(yīng)的控制程序,最后制作了激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物以及整個(gè)飛機(jī)自動(dòng)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)的樣機(jī)。
　　本課題基于 QuartusII完成了