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為滿足激光測距領域大量程、高精度、高分辨率的應用需求，設計了一種高精度脈沖激光測距系統。系統基于最小可分辨４５ｐｓ的專用計時芯片 ＴＤＣ－ＧＰ２２實現高精度、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 精 度。詳 細 論 述 了ＴＤＣ－ＧＰ２２時間間隔測量模塊的硬件設計及軟件流程。實驗結果表明，該系統的測量分辨率達４５ｐｓ，對時間間隔１μｓ內的測量精度可達６０ｐｓ，對應１５０ｍ 測距精度可達１ｃｍ；對時間間隔１μｓ以上的測量精度可達１ｎｓ，對應千米級測距精度可達０．１５ｍ，滿足高精度距離測量的應用需求。
標簽： 激光測距系統
上傳時間： 2022-05-03
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本文檔是使用STM32F103應用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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上傳時間： 2022-05-15
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作為一種全新的探測技術，激光雷達已廣泛應用于大氣、陸地、海洋探測、空中交會對接、偵察成像、化學試劑探測等領域。與傳統雷達技術相比，激光雷達是一種通過發射特定波長的激光，處理并分析回波信號，實現目標探測的技術，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點，目前已成為一種重要的探測手段。激光雷達探測系統需采用硬件電路實現系統的控制以及回波信號的處理、分析，從而實現目標距離、速度、姿態等參數的測量，因此研制高速、高精度、性能穩定、性價比高、保密性強的處理電路，對提升激光雷達探測系統的整體性能有著十分重要的意義。 激光雷達系統控制及信號處理電路有多種實現方案，傳統的MCU實現方案較為普遍，但受線程的帶寬限制，且難以提高系統的精度與復雜性；采用 FPGA、ARM或DSP實現信號處理架構，一定程度上提高了系統的帶寬與復雜度，但成本較高，功耗較大，且開發周期較長。針對目前激光目標探測系統中，對系統控制復雜度，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架構的電路改進方案。該方案采用高速并行的現場可編程PLD器件，完成相關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勢較強的MCU，實現相關信號的控制與高速串口的收發，完成PC軟件終端的通信。 本文結合所提出的基于 CPLD與 MCU架構的硬件電路設計方案，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，實現了激光雷達系統控制及信號處理等功能。文中詳細介紹了實驗系統的設備資源與硬件電路的模塊化設計，完成了相關外設的驅動控制，并采用 CPLD與 MCU完成了回波信號的采集、處理與分析，最終通過與所設計PC軟件終端的通信，實現與硬件電路板的實時數據上傳。 目前板卡在100MHz主頻下工作，可完成10kHz激光器的觸發，并行實現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。結合激光雷達實驗系統，多次進行硬件電路的測試與實驗，表明本文設計的激光雷達系統控制及信號處理硬件電路功能正常，性能穩定，且功耗低，保密性強，符合設計的需求，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
上傳用戶：xsr1983
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 總線數控系統所需的外 設資源。
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：bluedrops
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、導航、測繪和大氣遙感、大氣探測等軍用、民用領域有非常廣闊的發展前景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、放大技術是激光雷達的關鍵技術之.。目前，國內外在激光雷達信號前置放大領域的研究不多，往往是直接應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，其回波信號和系統參數往往不一樣，因此有必要根據實際的激光雷達系統參數對其前置放大器進行優化設計，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
上傳用戶：XuVshu
激光探測技術是激光技術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域中正發揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術作為激光探測技術的一種方式，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。在理論和設計方面，本文首先對幾種激光探測技術進行深入的研究。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，在此基礎上，推導回波信號功率和系統噪聲公式。定量分析了接收系統三種主要的噪聲，并從接收系統出發，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設計上，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背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導放大電路結構，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據，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關系，發現回波信號幅值越大，系統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計分布。分析了測距系統帶寬對于系統探測概率和漏測率的影響，發現過小的系統帶寬會使系統探測特性發生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續系統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的研究，并在參照課題技術指標的基礎上，旨在提供一種高精度脈沖式激光測距系統的解決方案，并對脈沖式激光測距儀系統設計中所涉及的脈沖讀取與放大電路、時刻鑒別、時間間隔測量等關鍵技術進行了深入的研究和探討。論文利用電流-電壓轉換法對脈沖信號進行讀取，并使用了可控增益放大技術，使得放大后的脈沖信號能在限定幅值范圍內變化，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的時間間隔測量設計使系統的時差測量精度達到72ps，高精度的時差測量為系統測距精度提供了可靠保障。關鍵詞：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和其他測距系統相比具有可對動態物體清晰成像，功耗低，體積小，成本低廉的優點。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制法的無掃描激光雷達具有很強的創造性，該方案使用脈沖光源，脈沖光源發出脈沖光照射目標物體，經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。本文設計了一套模擬系統來驗證基于脈沖調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，所以模擬系統中功能光接收器采用光電倍增管。系統由激光驅動模塊、PMT驅動模塊、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進行了大量的模擬實驗，經過對實驗結果分析發現該模擬系統的測量距離可達到1千米，測量誤差在15米以內，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和展望。
上傳時間： 2022-06-22
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激光雷達是激光技術和雷達技術相結合的產物，其工作原理與傳統雷達基本相同，都是通過雷達發射信號，由接收系統收集從目標返回的信號，并對其進行觀察和處理來發現目標、測量目標的坐標和運動參數等1-7].由于激光雷達發射的激光頻率較微波高幾個數量級，故頻率的量變使得激光雷達技術產生了質的變革.因此，激光雷達在精度、分辨率、抗干擾性和某些特定參數測量能力方面都是普通雷達所無法比擬的.雷達系統的核心部分是三維成像激光雷達信號處理系統，其處理的數據量大、實時性要求高，因此，對信號處理系統的設計要求很高，由于FPGA運算速度快、實時性好，在數字信號處理方面有明顯的優勢，故設計一種基于FPGA和MCU的三維成像激光雷達信號處理系統，具有重要的現實意義.1成像激光雷達原理與系統方案設計激光雷達系統由雷達發射系統、接收系統、控制系統和信號處理系統等部分構成，其原理框圖見圖1.發射系統與接收系統用于發射一定的激光波束并接收目標的反射光信號，同時將光信號轉化為電信號，包括激光器、光電探測器、發射光學系統和接收光學系統幾部分；信號處理系統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，然后將這種信息轉化為所需要的信號形式，包括前置放大、信號處理和數據采集等部分；處理與顯示系統是整個成像系統的終端部分，其功能是將采集到的數據形成圖像并顯示.
上傳時間： 2022-06-24
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