為滿足激光測距領(lǐng)域大量程、高精度、高分辨率的應(yīng)用需求，設(shè)計了一種高精度脈沖激光測距系統(tǒng)。系統(tǒng)基于最小可分辨４５ｐｓ的專用計時芯片 ＴＤＣ－ＧＰ２２實現(xiàn)高精度、高分辨率的時間間隔測量，并 采 用 高 帶 寬 放 大 電 路 及 恒 比 定 時 時 刻 鑒 別 方 法 提 高 系 統(tǒng) 精 度。詳 細 論 述 了ＴＤＣ－ＧＰ２２時間間隔測量模塊的硬件設(shè)計及軟件流程。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)的測量分辨率達４５ｐｓ，對時間間隔１μｓ內(nèi)的測量精度可達６０ｐｓ，對應(yīng)１５０ｍ 測距精度可達１ｃｍ；對時間間隔１μｓ以上的測量精度可達１ｎｓ，對應(yīng)千米級測距精度可達０．１５ｍ，滿足高精度距離測量的應(yīng)用需求。
標簽： 激光測距系統(tǒng)
上傳時間： 2022-05-03
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本文檔是使用STM32F103應(yīng)用VL53L0X激光測距模塊的測試參考程序免費下載
上傳時間： 2022-05-04
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包括了校準函數(shù)，獲得校準數(shù)據(jù)
上傳時間： 2022-05-15
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作為一種全新的探測技術(shù)，激光雷達已廣泛應(yīng)用于大氣、陸地、海洋探測、空中交會對接、偵察成像、化學(xué)試劑探測等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)雷達技術(shù)相比，激光雷達是一種通過發(fā)射特定波長的激光，處理并分析回波信號，實現(xiàn)目標探測的技術(shù)，具有高測量精度、精細的時間和空間分辨率，以及極大的探測距離等優(yōu)點，目前已成為一種重要的探測手段。激光雷達探測系統(tǒng)需采用硬件電路實現(xiàn)系統(tǒng)的控制以及回波信號的處理、分析，從而實現(xiàn)目標距離、速度、姿態(tài)等參數(shù)的測量，因此研制高速、高精度、性能穩(wěn)定、性價比高、保密性強的處理電路，對提升激光雷達探測系統(tǒng)的整體性能有著十分重要的意義。 激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理電路有多種實現(xiàn)方案，傳統(tǒng)的MCU實現(xiàn)方案較為普遍，但受線程的帶寬限制，且難以提高系統(tǒng)的精度與復(fù)雜性；采用 FPGA、ARM或DSP實現(xiàn)信號處理架構(gòu)，一定程度上提高了系統(tǒng)的帶寬與復(fù)雜度，但成本較高，功耗較大，且開發(fā)周期較長。針對目前激光目標探測系統(tǒng)中，對系統(tǒng)控制復(fù)雜度，信號處理實時性，整體性能與功耗等要求，論文提出了一種基于 CPLD與MCU架構(gòu)的電路改進方案。該方案采用高速并行的現(xiàn)場可編程PLD器件，完成相關(guān)電路的控制與回波信號的實時處理、分析；同時選用線程處理優(yōu)勢較強的MCU，實現(xiàn)相關(guān)信號的控制與高速串口的收發(fā)，完成PC軟件終端的通信。 本文結(jié)合所提出的基于 CPLD與 MCU架構(gòu)的硬件電路設(shè)計方案，選用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增強型單片機STC12LE5A60S2，實現(xiàn)了激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理等功能。文中詳細介紹了實驗系統(tǒng)的設(shè)備資源與硬件電路的模塊化設(shè)計，完成了相關(guān)外設(shè)的驅(qū)動控制，并采用 CPLD與 MCU完成了回波信號的采集、處理與分析，最終通過與所設(shè)計PC軟件終端的通信，實現(xiàn)與硬件電路板的實時數(shù)據(jù)上傳。 目前板卡在100MHz主頻下工作，可完成10kHz激光器的觸發(fā)，并行實現(xiàn)回波信號的實時處理與分析，以及921600波特率下的高速串口通信。結(jié)合激光雷達實驗系統(tǒng)，多次進行硬件電路的測試與實驗，表明本文設(shè)計的激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理硬件電路功能正常，性能穩(wěn)定，且功耗低，保密性強，符合設(shè)計的需求，實驗證明本文所提出方案的具有一定的可...
上傳時間： 2022-05-28
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本資料為激光切割機用單板機的使用手冊。BCL4516E 是一款基于 EtherCAT 總線的 IO 擴展板，支持 FSCUT5000B 總線數(shù)控系統(tǒng)所需的外 設(shè)資源。
上傳時間： 2022-06-18
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激光雷達（Lidar light detection and ranging，光探測和測距的縮寫）是利用激光作為探測源的1種探測雷達。與常見的微波雷達所采用的波源微波相比，激光具有單色性好、相干性強、方向性好的特點，而且光波的工作波長與微波相比小3~5個數(shù)量級，因而激光雷達有極高的時空分辨力和抗干擾能力。因此，激光雷達在測距、制導(dǎo)、導(dǎo)航、測繪和大氣遙感、大氣探測等軍用、民用領(lǐng)域有非常廣闊的發(fā)展前景1-1由于激光雷達的波源是激光，所以其回波信號的接收是1個光電轉(zhuǎn)換的過程。激光雷達工作過程中激光源與探測目標、大氣的相互作用以散射和吸收為主，十幾公里外的回波多則十幾少則幾個光子，信號非常弱，因此激光雷達微弱信號檢測、放大技術(shù)是激光雷達的關(guān)鍵技術(shù)之.。目前，國內(nèi)外在激光雷達信號前置放大領(lǐng)域的研究不多，往往是直接應(yīng)用市場成品于不同的激光雷達，實際使用效果有好有壞。國外研制PMT前置放大器的公司有EMI，PHIL IPS SCIEN-TIFIC等公司，然而，不同的激光雷達，其回波信號和系統(tǒng)參數(shù)往往不一樣，因此有必要根據(jù)實際的激光雷達系統(tǒng)參數(shù)對其前置放大器進行優(yōu)化設(shè)計，這樣才能更好的對激光雷達信號進行檢測放大。
上傳時間： 2022-06-19
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激光探測技術(shù)是激光技術(shù)的一個最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、單色性好等特點，因此在國防和民用領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術(shù)作為激光探測技術(shù)的一種方式，正在成為世界研究的熱點。本文以激光雷達為研究背景，在通過增大接收系統(tǒng)口徑提高回波信號信噪比的前提下，從理論和實驗上研究了脈沖激光回波信號特性對探測性能的影響。在理論和設(shè)計方面，本文首先對幾種激光探測技術(shù)進行深入的研究。對脈沖激光測距中回波信號進行分析，并建立信噪比測距方程，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)回波信號功率和系統(tǒng)噪聲公式。定量分析了接收系統(tǒng)三種主要的噪聲，并從接收系統(tǒng)出發(fā)，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設(shè)計上，采用大口徑物鏡以提高回波信號強度，采用雪崩光電二極管（APD）作為光電探測器件，通過干涉濾光片和視場光闌降低系統(tǒng)背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導(dǎo)放大電路結(jié)構(gòu)，有效地對APD所輸出的微弱電流信號進行放大。在實驗方面，通過大量的實驗和實驗數(shù)據(jù)，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)回波信號幅值越大，系統(tǒng)的測距誤差和測距不確定度越小。研究了脈沖激光回波信號的幅值和上升時間的統(tǒng)計分布。分析了測距系統(tǒng)帶寬對于系統(tǒng)探測概率和漏測率的影響，發(fā)現(xiàn)過小的系統(tǒng)帶寬會使系統(tǒng)探測特性發(fā)生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關(guān)系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續(xù)系統(tǒng)的研制和探測指標的改善有很好的參考價值。
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：得之我幸78
論文通過對高精度脈沖式激光測距系統(tǒng)的研究，并在參照課題技術(shù)指標的基礎(chǔ)上，旨在提供一種高精度脈沖式激光測距系統(tǒng)的解決方案，并對脈沖式激光測距儀系統(tǒng)設(shè)計中所涉及的脈沖讀取與放大電路、時刻鑒別、時間間隔測量等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究和探討。論文利用電流-電壓轉(zhuǎn)換法對脈沖信號進行讀取，并使用了可控增益放大技術(shù)，使得放大后的脈沖信號能在限定幅值范圍內(nèi)變化，減小了時刻鑒別中由于脈沖幅值波動所引起的漂移誤差；在時刻鑒別中，采用了預(yù)鑒別恒定比值鑒別法使漂移誤差進一步減小。時間間隔測量是論文的核心部分，基于TDC-GP2的時間間隔測量設(shè)計使系統(tǒng)的時差測量精度達到72ps，高精度的時差測量為系統(tǒng)測距精度提供了可靠保障。關(guān)鍵詞：脈沖激光測距；可控增益放大；蜂值檢測：時刻鑒別：TDC-GP2
標簽： 脈沖激光測距
上傳時間： 2022-06-21
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無掃描激光雷達測距成像技術(shù)和其他測距系統(tǒng)相比具有可對動態(tài)物體清晰成像，功耗低，體積小，成本低廉的優(yōu)點。無論在軍事上，還是在民用上都有非常重要的地位，是激光需達的重點研究方向。本論文介紹了四種基于不同原理的無掃描激光雷達方案。其中基于脈沖增益調(diào)制法的無掃描激光雷達具有很強的創(chuàng)造性，該方案使用脈沖光源，脈沖光源發(fā)出脈沖光照射目標物體，經(jīng)物體反射后由功能光接收器MCP（Micro Channel Plate）接收，對MCP施加線性增益調(diào)制，在MCP輸出端形成新的光場，由CCD（Charge Couple Device）接收.CCD輸出的圖像經(jīng)圖像處理后得到二維圖像信息。該方案對背景光干擾不敏感，可成像距離遠，具有很大的研究價值。本文設(shè)計了一套模擬系統(tǒng)來驗證基于脈沖調(diào)制法的無掃描激光雷達測距方案的可行性，由于光電倍增管PMr（Photoelectric electron-multiplier tube）在功能上和MCP具有最大的相似性，所以模擬系統(tǒng)中功能光接收器采用光電倍增管。系統(tǒng)由激光驅(qū)動模塊、PMT驅(qū)動模塊、時序控制模塊、采樣接收模塊四個部分組成。我們利用自行研制的模擬系統(tǒng)進行了大量的模擬實驗，經(jīng)過對實驗結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)該模擬系統(tǒng)的測量距離可達到1千米，測量誤差在15米以內(nèi)，表明了該方案是確實可行的。論文最后對誤差來源進行了分析，并對整個項目進行了總結(jié)和展望。
上傳時間： 2022-06-22
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激光雷達是激光技術(shù)和雷達技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其工作原理與傳統(tǒng)雷達基本相同，都是通過雷達發(fā)射信號，由接收系統(tǒng)收集從目標返回的信號，并對其進行觀察和處理來發(fā)現(xiàn)目標、測量目標的坐標和運動參數(shù)等1-7].由于激光雷達發(fā)射的激光頻率較微波高幾個數(shù)量級，故頻率的量變使得激光雷達技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的變革.因此，激光雷達在精度、分辨率、抗干擾性和某些特定參數(shù)測量能力方面都是普通雷達所無法比擬的.雷達系統(tǒng)的核心部分是三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng)，其處理的數(shù)據(jù)量大、實時性要求高，因此，對信號處理系統(tǒng)的設(shè)計要求很高，由于FPGA運算速度快、實時性好，在數(shù)字信號處理方面有明顯的優(yōu)勢，故設(shè)計一種基于FPGA和MCU的三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實意義.1成像激光雷達原理與系統(tǒng)方案設(shè)計激光雷達系統(tǒng)由雷達發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)等部分構(gòu)成，其原理框圖見圖1.發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)用于發(fā)射一定的激光波束并接收目標的反射光信號，同時將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，包括激光器、光電探測器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)和接收光學(xué)系統(tǒng)幾部分；信號處理系統(tǒng)是將光電探測器接收到的信號進行放大，并從信號中提取有用信息，然后將這種信息轉(zhuǎn)化為所需要的信號形式，包括前置放大、信號處理和數(shù)據(jù)采集等部分；處理與顯示系統(tǒng)是整個成像系統(tǒng)的終端部分，其功能是將采集到的數(shù)據(jù)形成圖像并顯示.
標簽： fpga mcu 激光 雷達 信號處理系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-24
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