激光雷达回波信号的实时高速数据采集设计与实现

发布时间：2024-04-17 19:23

　　激光雷达测距系统是现代探测领域中不可缺少的重要组成部分。随着激光雷达测距技术的飞速发展,对激光雷达测距系统的测量精度、待测物体特征量需求和现场级测量等多方面的要求越来越高,传统分析回波信号信息的方法在性能、速率、精度、体积等方面的无法满足要求。高速数据采集系统具有输出信号能被计算机系统识别和处理、可以获取大量的原始动态信息等特点,满足激光雷达测距系统的需求。因此,本文提出了一种基于高速数据采集系统的小型化、低功耗、低成本的激光雷达回波信号的实时数据采集系统设计方案和实现方法,采用片上系统实现激光雷达回波信号数据采集与上位机的通信。本文设计的激光雷达回波信号的实时数据采集系统,结合短时激光脉冲特点,采用高速数据直接采集法获取激光雷达回波信号,提出基于ADC、FPGA及STM32组合的片上系统设计方案,选定适用芯片后运用Altium Designer软件绘制芯片外围电路原理图和系统硬件PCB板;采用高性价比的ADC实现模数高速转换;采用高速、高集成度、设计灵活的FPGA实现ADC芯片功能配置与基于FIFO的数据传输与缓存功能,并利用Modelsim SE软件进行仿真验证;采用低功耗、性能优...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４?Ｋｅｓｉｈｔ数字示波器??

?Ｌ?Ｊ??图１．３?ＡＤＣ采样示意图??待检测模拟信号按照一定的时间间隔进行抽样就是采样，且取样信号的频率ｆｓ与输??入模拟信号的最高频率ｆｉｍａｘ之间满足香农－奈奎斯特原理［１６］，即式（１．２）所示。??（１．２）??经过采样得到在时间上和幅值上都离散的采样值仍然属于模拟信....

图１．６ＡＴＳ９８７０数据釆集卡??

麵＃??（ａ）ＤＰ０７００００ＳＸ?（ｂ）ＴＨＳ３０００??图１．５?Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ数字示波器??ＡｌａｚａｒＴｅｃｈ主要为从事ＯＥＭ?（原始设备制造商）产品构建、测试系统制造以及研??发的客户提供高性能、高可靠性、低成本、基于个人计算机的仪表仪器和软件，主要生??产多功能的....

图１．５?Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ数字示波器??

独特的双端口存储器技术，能更好的与客户建立实时系统。??＼??图１．６ＡＴＳ９８７０数据釆集卡??ＮＩ公司是最早提出的虚拟测量仪器（Ｖｉｒｔｕａｌ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，简称ＶＩ）技术的公司，ＶＩ??６??

图１．７固纬电子ＧＤＳ－３０００数字示波器??

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本文编号：3956813