激光脉冲回波信号光强控制系统研究
发布时间：2021-01-04 11:13
在基于脉冲飞行时间（TOF）测量原理的激光测距技术中,由于激光脉冲回波光强大动态范围变化,这会对测距精度带来较大影响,无法满足对远距离高精度距离测量的需求。本文设计并实现了一种利用光学衰减器减光的激光脉冲回波信号光强控制系统,并利用本系统将不同幅度的激光脉冲回波光强调节到一个固定范围内,以此来减小由于回波光强变化所引起的走离误差,提高测距精度。论文完成的主要工作有:首先,根据测距仪的脉冲参数确定本系统的主要技术参数,确定了回波光强控制系统的总体设计方案,之后对系统动态范围和走离误差进行理论分析和计算,并利用一个闭环负反馈控制系统来进行回波光强的调节。其次,完成纳秒级窄脉冲峰值保持电路设计,并实现对激光脉冲回波信号光强的检测;根据回波光强的动态范围设计光学衰减器并选用合适步进电机,完成衰减器驱动电路设计;完成基于单片机和FPGA的控制系统硬件设计,并编写控制程序。最后,搭建了回波光强控制系统实验装置,进行控制系统的分模块测试,测试结果表明,回波光强控制系统能快速、准确的检测重复率为lOKHz、发射脉宽为15ns的激光脉冲回波光强;进行整个系统的联合调试,验证了本系统对于回波光强控制的有效...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于回波强度的激光测距误差补偿算法研究[J]. 王永志,孙超君,段存高,张明祎. 制导与引信. 2017(03)
[2]光频扫描干涉绝对测距漂移误差与补偿方法研究[J]. 张雅雅,郭寅,任永杰,尚岳,刘洋,邾继贵. 光学学报. 2017(12)
[3]单发脉冲飞行时间激光测距技术[J]. 黄民双. 激光与光电子学进展. 2017(12)
[4]一种窄脉冲峰值电压检测保持电路的研究[J]. 冯亚峰,钱素琴,孔建会. 仪表技术. 2017(07)
[5]资源三号（02）星载高精度激光测距技术的实现[J]. 宋博,李旭,郑伟,彭欢. 光电子技术. 2017(01)
[6]北斗卫星全球激光测距观测及数据应用[J]. 张忠萍,程志恩,张海峰,赵罡,邓华荣,吴志波. 中国激光. 2017(04)
[7]激光测距技术在交通安全辅助驾驶中的应用[J]. 姚琛,李成兵. 激光杂志. 2016(12)
[8]大气湍流间歇性对激光测距回波光子数的影响[J]. 唐美荣,李祝莲,李语强,汤儒峰. 光学学报. 2017(02)
[9]一种可连续调谐空间光学衰减器的研究[J]. 徐圣奇,辛玉军,韩文杰,王治中,张文平,邬双阳,董光焰,李卫森. 红外与激光工程. 2015(02)
[10]提高脉冲激光测距精度的方法研究[J]. 应欢,王少平. 电子测量技术. 2014(10)
博士论文
[1]脉冲激光雷达回波处理方法与系统研究[D]. 陈向成.中国科学技术大学 2015
[2]大动态范围高精度激光测距关键技术研究[D]. 程鹏飞.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]PWM技术在电机驱动控制中的应用[D]. 刘伟.合肥工业大学 2009
[2]基于ARM和FPGA的嵌入式开发平台设计与实现[D]. 柴固恒.厦门大学 2009
[3]基于ARM和DSP的嵌入式实时图像处理系统设计与研究[D]. 孙咏.浙江大学 2005
本文编号：2956671
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２单阈值前沿定时鉴别法??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于回波强度的激光测距误差补偿算法研究[J]. 王永志,孙超君,段存高,张明祎. 制导与引信. 2017(03)
[2]光频扫描干涉绝对测距漂移误差与补偿方法研究[J]. 张雅雅,郭寅,任永杰,尚岳,刘洋,邾继贵. 光学学报. 2017(12)
[3]单发脉冲飞行时间激光测距技术[J]. 黄民双. 激光与光电子学进展. 2017(12)
[4]一种窄脉冲峰值电压检测保持电路的研究[J]. 冯亚峰,钱素琴,孔建会. 仪表技术. 2017(07)
[5]资源三号（02）星载高精度激光测距技术的实现[J]. 宋博,李旭,郑伟,彭欢. 光电子技术. 2017(01)
[6]北斗卫星全球激光测距观测及数据应用[J]. 张忠萍,程志恩,张海峰,赵罡,邓华荣,吴志波. 中国激光. 2017(04)
[7]激光测距技术在交通安全辅助驾驶中的应用[J]. 姚琛,李成兵. 激光杂志. 2016(12)
[8]大气湍流间歇性对激光测距回波光子数的影响[J]. 唐美荣,李祝莲,李语强,汤儒峰. 光学学报. 2017(02)
[9]一种可连续调谐空间光学衰减器的研究[J]. 徐圣奇,辛玉军,韩文杰,王治中,张文平,邬双阳,董光焰,李卫森. 红外与激光工程. 2015(02)
[10]提高脉冲激光测距精度的方法研究[J]. 应欢,王少平. 电子测量技术. 2014(10)
博士论文
[1]脉冲激光雷达回波处理方法与系统研究[D]. 陈向成.中国科学技术大学 2015
[2]大动态范围高精度激光测距关键技术研究[D]. 程鹏飞.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]PWM技术在电机驱动控制中的应用[D]. 刘伟.合肥工业大学 2009
[2]基于ARM和FPGA的嵌入式开发平台设计与实现[D]. 柴固恒.厦门大学 2009
[3]基于ARM和DSP的嵌入式实时图像处理系统设计与研究[D]. 孙咏.浙江大学 2005
本文编号：2956671
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