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《激光并行測距關(guān)鍵技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼激光并行測距關(guān)鍵技術(shù)研究許學(xué)君10151指導(dǎo)教師熊木地職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級(jí)別工程碩士學(xué)科(專業(yè))電子與通信工程論文完成日期2011年6月論文答辯日期2011年6月答??坼式ResearchonKeyTechniquesofParallelLaserRangeMeasurementAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEng
2、ineeringXuXuejun(ElectronicsandCommunicationEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorXiongMudiJune2011大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果,撰寫成碩士學(xué)位論文.==邀當(dāng)羞復(fù)型墮差毽遮查受塞::。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,對論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均己在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體己經(jīng)公開發(fā)表或未公開
3、發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定,即:大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》(中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社)、《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》(中國科學(xué)技術(shù)信息研究所
4、)等數(shù)據(jù)庫中,并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于:保密口在——年解密后適用本授權(quán)書。論文作者簽名:許眨需導(dǎo)師簽名:l測日期:衛(wèi)J7年/月衫日中文摘要摘要激光測距具有測距精度高、抗干擾性能強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn),并因此而廣泛應(yīng)用于各技術(shù)領(lǐng)域。隨著軍事、醫(yī)療、建筑以及測距等技術(shù)的飛速發(fā)展,測量對象范圍逐漸擴(kuò)大,對測距儀的精度和速度要求也在不斷提高,而傳統(tǒng)激光測距均采用單光束逐點(diǎn)測量的方式,無法同時(shí)滿足測量精度高、測速快的要求。本課題即是為解決這一問題而展開研究的。目前常用的測距方法主要
5、有脈沖式測距法和相位式測距法:前者測量速度快,但精度較低;后者盡管測量精度高,但測量速度較慢。本文設(shè)計(jì)了多路激光并行測距整體方案,采用相位式全數(shù)字鑒相方法,具有鑒相精度高、測量速度快、體積小等優(yōu)點(diǎn)。論文就系統(tǒng)中幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)展開研究,為后續(xù)整機(jī)系統(tǒng)的研制奠定基礎(chǔ)。采用數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù),由數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制多個(gè)DDS芯片同時(shí)輸出頻率相差幾kHz的正弦信號(hào)并同時(shí)加載至不同的激光器,實(shí)現(xiàn)對多路激光并行調(diào)制發(fā)射;返回的多路測距信號(hào)由同一雪崩光電二極管進(jìn)行檢測,經(jīng)W轉(zhuǎn)換、幅值調(diào)整后送入混頻器,利用混頻器“移頻不移相”原理
6、,對多路高頻測距信號(hào)同時(shí)做降頻處理,并由低通濾波器取出攜帶了距離信息的低頻測距信號(hào),實(shí)現(xiàn)并行解調(diào);DSP控制高精度AD對解調(diào)后的并行測距信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行雙通道同步采集,并送入DSP做鑒相處理;采用基于全相位FFT頻譜分析的鑒相算法編寫并行測距系統(tǒng)軟件,有效抑制頻譜泄露,并且在非倍頻采樣時(shí)測相仍然準(zhǔn)確,提高了鑒相精度。論文針對影響并行測距精度的因素進(jìn)行深入分析,包括混頻器和濾波器的非線性引入的相位偏移、A/D轉(zhuǎn)換時(shí)量化所產(chǎn)生的相位誤差,以及當(dāng)激光束照射到粗糙不平的物體表面時(shí),因光斑分割所引起的相位誤差。文中通過建立相應(yīng)的仿真模型
7、得出仿真結(jié)果,并采取相應(yīng)的補(bǔ)償方法以減小誤差,為進(jìn)一步提高測距系統(tǒng)精度奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:激光并行測距;并行調(diào)制解調(diào);全相位頻譜分析;誤差分析英文摘要ABSTRACTLaserranginghasthecharacterizesofhighaccuracy,stronganti-jammingcapacityandeasyoperation,andthereforewidelyusedinvarioustechnicalfields.Withtherapiddevelopmentofthemilitary,medical,cons
8、truction,anddistancetechnology,thescopeofmeasuredobjectaregraduallyexpanding,whichaskformoreaccurateandfasterrangefinder.Thetraditi