激光雷達原理
上傳時間： 2022-03-08
上傳用戶：xsr1983
隨著光通信的蓬勃發展，光纖通信技術廣泛應用于電信、電力、廣播等領域，對整個信息產業產生了深遠影響，光纖已成為當前最有前景的傳輸媒介。與此同時，光纖測試技術在光纖生產、現場鋪設與后期維護等工程領域中得到廣泛應用。光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer），又稱背向散射儀，是一種用于表征光纖鏈路物理特性的精密光學測試儀器，主要用于測試光纖鏈路長度，精確定位斷點事件，計算光纖損耗，并提供與長度有關的衰減細節。光纖鏈路中待測光纖的測量長度范圍和測量精度，取決于OTDR的激光出纖功率和光脈寬。因此，需要設計合適的激光脈沖驅動電源及配套的控制和探測系統，研究激光出纖功率和脈寬對測量長度和測量精度的影響，從而獲得能滿足不同光纖鏈路測量需求的OTDR系統解決方案。文章在具體描述了光時域反射儀的工作機理以及影響其主要性能的關鍵參數的基礎上，提出以設計能提供大功率、窄脈沖電流信號的激光驅動電源作為提高OTDR性能的主要手段。在掌握半導體激光驅動原理的基礎上，經過細致地比較與方案論證提出以 MOSFET作為激光脈沖驅動電源的開關器件，以能量儲存法作為窄脈沖產生機制的脈沖電源設計方案，設計實現基于FPGA的觸發脈沖信號，并通過 Multisim對系統硬件電路仿真優化，實現激光脈沖驅動大功率、窄脈寬輸出。以雪崩二極管作為光電探測系統關鍵響應轉換器件驗證驅動電源性能，并完成光纖測距。最終成功研制出一套基于納秒脈沖激光和對應光電探測系統的OTDR系統，并進行了實際測試測試和研究結果顯示：所研制的脈沖激光電源能輸出的最小脈寬為33n，最小輸出峰值電流為1A，且峰值電流及頻率大小可調。大電流窄脈寬驅動電源信號輸出可極大地增強光時域反射儀的動態范圍以及分辨率，探測器分時調控測量技術可以極大地提高系統的測量精度和信噪比。
上傳時間： 2022-03-11
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基于FreeRTOS和STM32的手持激光測距儀系統設計
上傳時間： 2022-03-21
上傳用戶：aben
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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包括了校準函數，獲得校準數據
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
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