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新型相位激光测距仪的研究

论文摘要

相位激光测距又称调幅连续波激光测距通常是基于对目标回波相位的探测,在诸如军事、航空和工业领域已经取得了广泛的应用。相位激光测距仪的发展趋势是小型化、高可靠性、便于与其他仪器集成。针对此,本论文所完成的工作如下:(1)介绍了相位激光测距的原理,综述了相位激光测距的发展趋势和关键技术;(2)采用PIN光电二极管、声表滤波器和电流反馈运算放大器完成了一种用于相位激光测距仪的光接收系统设计,在一定程度上解决了PIN光电二极管探测系统的噪声问题、声表面波滤波器的插入损耗问题、高频电路抑制自激问题。实验证明,该系统体积小、结构简单、可靠性高且性能达到课题要求;(3)采用在FPGA(现场可编程逻辑门阵列)中实现DDS(直接数字频率合成)完成了一种用于相位激光测距仪的频率源设计,并通过了实际硬件测试。实验证明它输出频谱纯度高,在线调试修改方便,且体积小,抗电磁干扰强,可以满足课题要求;(4)在(2)和(3)的基础上,提出了一种小体积、高可靠性的新型激光测距仪设计方案并展望了以后的工作。本论文为设计出小体积、高可靠性的新型相位激光测距仪作了一些工作,为这种激光测距仪的实用了奠定了一些基础,这种新型的激光测距仪加以改进后,有望星载和机载,和与其他光电仪器集成。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外研究概况
  • 1.2.1 国外概况
  • 1.2.2 国内概况
  • 1.3 激光测距仪发展趋势、课题来源和本文完成的工作
  • 1.3.1 激光测距仪的发展趋势
  • 1.3.2 课题来源和本论文完成的工作
  • 第二章 相位激光测距技术
  • 2.1 相位激光测距原理
  • 2.2 相位激光测距中的关键技术
  • 2.2.1 测尺频率
  • 2.2.2 相位的测量
  • 第三章 基于SAW 的相位激光测距光接收系统
  • 3.1 系统方案设计
  • 3.2 光电探测器的选用
  • 3.3 前置放大器设计
  • 3.4 基于SAW 的滤波器设计
  • 3.5 电路的抗干扰和抑制自激措施
  • 3.6 实验结果及分析
  • 第四章 基于FPGA 的相位激光测距仪频率源的研制
  • 4.1 FPGA 及其开发简介
  • 4.1.1 FPGA 的基本结构
  • 4.1.2 Verilog 硬件描述语言
  • 4.2 DDS 工作原理简介
  • 4.3 相位累加器的设计
  • 4.4 相位幅度转换设计
  • 4.5 DDS 杂散的抑制
  • 4.6 输出及时钟设计
  • 4.7 实验结果及分析
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 基于FPGA 的相位激光测距系统规划
  • 5.2 结论
  • 5.3 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间的研究成果

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/700dee81b2108e3912537ca9.html