基于双测尺的相位式测距方法研究

论文摘要

近几十年来基于激光技术的飞速发展,激光测距技术也迅速提高。激光测距因其大量程和高精度的特点,使得激光测距技术不仅被利用在军事领域,而且也与人们的日常生活息息相关。但是传统的激光测距系统大多采用多个分立的单元电路搭建集成,这就导致其电路复杂、功耗高、体积大、调试困难、开发成本高等诸多弊端,阻碍了激光测距系统在民用领域的应用普及。因此,近十几年激光测距技术吸引了众多学者的研究开发,推动了激光测距技术向小型化、低成本、集成化、安全可靠性等方向发展。本文研究了基于双测尺的相位式激光测距的方法,将相位式激光测距的数据处理部分集成为专用的数据处理电路,将相位式激光测距的数据鉴相过程集中在片内运算。这种实现方案将传统的激光测距系统化简为激光器驱动LD、接收PD和数据信号处理三个部分。本课题以Spartan-6 FPGA作为主控芯片,开发设计了基于相位式测距的测尺信号调理硬件平台,包括通道可编程高速稳定的DDS模块、两路双通道高速数据采集模块、信号差频处理模块、LC滤波电路搭建、百兆以太网口输出电路等;此外,以Verilog HDL为设计语言基于Xilinx公司的FFT IP核设计了apFFT的实现方案。通过在实际项目中的验证,DDS可实现双测尺同时输出测量提高测量速度,同时可灵活编程各测尺频率的相位配置,便于测尺频率变换与软件系统误差修正。基于双测尺的相位式测距方法借其体积小、设计灵活等优势,被广泛应用在各个领域。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨伟朋

导师: 刘景旺,李孟麟

关键词: 相位式激光测距,双频调制

来源: 北华航天工业学院

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 北华航天工业学院

分类号: TN249

总页数: 70

文件大小: 4840K

下载量: 211

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标签：相位式激光测距论文;  双频调制论文;