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《基于的激光測距系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、本科生畢業(yè)論文設(shè)計題目基于FPGA的激光測距系統(tǒng)研究作者姓名多孟龍指導教師所在學院職業(yè)技術(shù)學院專業(yè)（系）通信工程班級（屆）2011完成日期2011年5月16日摘要摘要本文的研究內(nèi)容是在激光測距項目基礎(chǔ)上進行的，分析了各種激光測距方法的利弊，最終選用脈沖激光測距的實現(xiàn)方式。本文設(shè)計了以FPGA為核心的信號處理模塊，實現(xiàn)了對激光信號的編碼和譯碼、對激光發(fā)射控制時鐘的分頻、和內(nèi)部PLL倍頻，實現(xiàn)內(nèi)部高頻計時時鐘等，提高了系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。使用并行脈沖計數(shù)法，提高了計時精度，分析了可能產(chǎn)生誤差的原因。并且制定了兩種工作模式，可以根據(jù)不同的實際環(huán)境選擇相應的測距模式，以達到最好的測量
2、效果。關(guān)鍵詞激光測距；FPGA；PLLI摘要AbstractTheessayisbasedontheprojectofLRF．ItdescribesthemeritanddemeritofeveryclassofLRF.EventuallyIchoosethewayofusingthelaser-pulsetohavetherange-measurement．TheresultofthisessayistodesignthedigitalsignalprocessorbasedonFPGA，tocodeanddecodethelasersignal，toscaledownth
3、eclockoflaunchingpartofthelasersystemandtousethePLLintheFPGAtomakethefrequencymultiplicationandsoon．Thesemakethesystemmorestableandaccurate．Usingtheparallelcountertocountthepulseofthelasercanincreasetheprecisionofthesystem．Theessayconsideredmanyreasonswhichmaycausetheinaccuracy．Ithastwopatt
4、ernswhichwillbeusedindifferentenvironmenttomakethegaugemorereliable．KeywordsLaserRangeFinder；FPGA；PLLI目錄目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1研究背景及意義11.2國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢2第2章激光測距系統(tǒng)原理52.1系統(tǒng)工作方式52.2激光測距實現(xiàn)的方式62.2.1連續(xù)波體制簡介62.2.2脈沖波體制簡介62.3脈沖激光測距系統(tǒng)原理62.3.1激光測距性能62.3.2激光的高斯光束特性72.3.3脈沖激光測距系統(tǒng)72.3.4光學系統(tǒng)82.3.5發(fā)射接收系統(tǒng)要求
5、82.4半導體激光器的特性8第3章激光編碼及解碼103.1編碼理論103.2編碼激光工作原理103.3激光測距系統(tǒng)時序分析113.4激光測距系統(tǒng)工作模式設(shè)定12第4章激光測距系統(tǒng)軟件設(shè)計134.1TOP模塊134.2TRANSMIT模塊134.3RECEIVE模塊144.4COUNTER模塊154.5LED模塊174.6PLL模塊184.7FD模塊18第5章誤差分析205.1脈沖式激光測距系統(tǒng)誤差分析205.1.1嗓聲來源205.1.2接收系統(tǒng)響應時間205.1.3激光脈沖寬度和幅度變化原因205.1.4電路延遲誤差205.1.5時間測量誤差21總結(jié)22附錄23參考文獻46第
6、1章緒論第1章緒論1.1研究背景及意義激光是一種自然界原本不存在的，因受激而發(fā)出的具有方向性好、亮度高、單色性好和相干性好等特性的光，激光的特點有：1.方向性好——普通光源(太陽、白熾燈或熒光燈)向四面八方發(fā)光，而激光的發(fā)光方向可以限制在小于幾個毫弧度立體角內(nèi)，這就使得在照射方向上的照度提高千萬倍。激光準直、導向和測距就是利用方向性好這一特性。2.亮度高——激光是當代最亮的光源，只有氫彈爆炸瞬間強烈的閃光才能與它相比擬。盡管激光的總能量并不一定很大，但由于能量高度集中，很容易在某一微小點處產(chǎn)生高壓和幾萬攝氏度甚至幾百萬攝氏度高溫。激光打孔、切割、焊接和激光外科手術(shù)就是利用了這
7、一特性。3.單色性好——光是一種電磁波。光的顏色取決于它的波長。普通光源發(fā)出的光通常包含著各種波長，是各種顏色光的混合。而某種激光的波長，只集中在十分窄的光譜波段或頻率范圍內(nèi)。如氦氖激光的波長為632.8納米，其波長變化范圍不到萬分之一納米。由于激光的單色性好，為精密度儀器測量和激勵某些化學反應等科學實驗提供了極為有利的手段。4.相干性好——干涉是波動現(xiàn)象的一種屬性。基于激光具有高方向性和高單色性的特性，它必然相干性極好。上世紀九十年代初，歐美等幾大公司相繼生產(chǎn)出可供商用的半導體激光二極管，使激光的實際
