基于正交混频技术的相位式激光测距仪设计
本文关键词:基于半导体激光器的大量程相位法测距仪电路研制,,由笔耕文化传播整理发布。
《天津大学》 2012年
基于正交混频技术的相位式激光测距仪设计
刘邈
【摘要】:激光测距仪近几年已经成为日常生活,工业生产和科学研究中常备的测量仪器。其以非接触测量,基准溯源到光速等等特点受到很大的关注。目前,激光测距仪已有成熟的产品。但是,对测距仪的原理改进从未间断,各大厂家也没有松懈对工业用和手持式的激光测距仪的研究,尤其是既有一定精度又能达到比较大量程的相位式激光测距仪更是研究热点。 本文从改进目前的相位激光测距系统成本较高,系统复杂,系统误差难于消除等等缺点出发,经过分析,提出一种新的基于正交混频输出激光调制信号的相位激光测距仪的系统结构。通过分析本系统的结构,详细阐述了正交混频式相位激光测距系统优于传统的二次混频激光测距系统的原因。随后,对本系统进行了整体构架和需求分析。在明确了需求的基础上,按测距仪的性能要求设计出符合要求的时钟,调制,发射,接收,滤波,信号处理等几大模块作为系统的硬件基础。通过对目前比较流行的测相方法的叙述,分析了这些测相方法的利弊,并设计了基于这些测相方法的实现方案。经过折中和比对,最终选定硬件方案和测相方法并搭建出原型测距系统,对本系统的精度进行了实验,最终结果验证了正交混频相位激光测距方法的有效性。基于实验结果和目前测距产品的发展趋势,给出了系统将来的改进方向。
【关键词】:
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH761.2
【目录】:
下载全文 更多同类文献
CAJ全文下载
(如何获取全文? 欢迎:购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)
CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贾方秀;多频调制的相位法激光测距中若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 徐恒梅;激光测距系统的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周明祺;空间交会相位激光测距原理方案及发射接收技术研究[D];电子科技大学;2003年
3 高嵩;数字鉴相式激光测距系统几个关键问题的研究[D];大连海事大学;2007年
4 纪圣华;基于FPGA的激光测距数据处理系统的设计[D];大连海事大学;2008年
5 魏学峰;手持式激光测距仪中高精度测相技术的研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 张啸;手持式激光测距仪的研究与设计[D];合肥工业大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔勇,李代林,裴红艳,李国华,吴福全,赵丽莉;光的偏振态与晶体的抗光损伤阈值关系的研究[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2000年04期
2 孔伟金,李国华;偏光器件Jones矩阵的特征值和特征矢量[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2002年02期
3 任树锋,吴福全,赵培;晶体光轴的不平行对Glan-Taylor棱镜性能的影响[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2005年01期
4 彭捍东,李国华,郝殿中,任广军,王涛;液晶退偏效应的研究[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2005年02期
5 毛仕春,李国华;提高反射型偏振器反射比的理论分析[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2005年04期
6 李华;张绪俊;李国华;宋连科;;两种格兰型钒酸钇棱镜的透射比分析和偏光特性研究[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2009年01期
7 吴静;赵伟;;非整周期采样下电功率测量的误差分析[J];清华大学学报(自然科学版);2006年07期
8 董军,许乔,蔡邦维,张宁,李瑞洁;温度对长焦距测量精度的影响[J];强激光与粒子束;2005年09期
9 王洪喆;辛德胜;张剑家;张宏臣;裴雷;;脉冲激光测距时间间隔测量技术[J];强激光与粒子束;2010年08期
10 陈嘟,周肇飞,黄伟;一种亚纳米级分辨力同轴式激光轮廓测量系统[J];四川大学学报(工程科学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈吉夫;任雪梅;黄鸿;;基于模糊Renyi熵的多值图像去噪滤波器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 梁雪驰;徐丹旸;李辛;;机载民用激光器性能综合测试设备研制[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年
3 龙建军;吴百海;温国成;;两列超声波信号相位差实时估计算法对比研究[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
4 殷祖焘;胡宾鑫;;脉冲激光测距仪环境试验性能检测装置的研制[A];第一届中国微电子计量与测试技术研讨会论文集[C];2008年
5 杨俊;陈明;仝猛;;科氏质量流量计相位差检测方法研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
6 汪旭东;李世平;李建红;;基于PC机的数据采集系统的开发及其发展前景[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
7 周良将;梁兴东;丁赤飚;;高精度相位特性测量系统设计与实现[A];2009安捷伦科技节论文集[C];2009年
8 俞建卫;尤涛;焦明华;田明;孙贴;;减振器模拟实验台动态摩擦学特性测试系统的研究[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
9 齐炜胤;尤政;孙剑;;基于FFT算法的相位法激光测距技术研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
10 孙付兴;刘桂礼;李东;王艳林;;实际电容法石英晶体谐振器负载谐振频率测量技术研究[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘科;高速任意波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
2 李建华;基于三角原理的森林测高器研制与应用[D];山东农业大学;2011年
3 阳富强;金属矿山硫化矿自然发火机理及其预测预报技术研究[D];中南大学;2011年
4 冯巍;分布式多视角目标跟踪算法研究[D];复旦大学;2011年
5 卢涛;多频感应幅相测井理论及实现方法研究[D];电子科技大学;2011年
6 刘娅;多通道数字化频率测量方法研究与实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
7 康岩辉;阿伏伽德罗常数测量中硅球直径测量的若干关键问题研究[D];天津大学;2009年
8 张刚兵;单站无源定位与跟踪关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 周健;用于车载自主导航激光多普勒测速仪的初步研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 崔江;基于支持向量机的模拟电子电路故障分类技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王志山;基于LabVIEW的船式旋耕埋草机功耗检测研究[D];华中农业大学;2010年
2 陈军;测量不确定度在基础实验中的应用研究[D];山东农业大学;2010年
3 徐恒梅;激光测距系统的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张弛;短波数字通信信号识别算法研究与DSP实现[D];解放军信息工程大学;2009年
5 熊伟;VHF/UHF复合调制信号检测与参数估计[D];解放军信息工程大学;2009年
6 陈贵峰;基于ARM9的蓄电池管理系统的研究[D];河北农业大学;2011年
7 蔡奇正;脉冲半导体激光测距发射系统的研制[D];西安电子科技大学;2011年
8 沈姝钰;激光雷达多通道信号接收处理电路研制[D];西安电子科技大学;2011年
9 张同舟;高频雷达目标检测方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 于亚楠;Y型多针孔干涉仪及其在绝对位置坐标测量中的应用研究[D];山东师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于彦梅;激光测距机及发展趋势[J];情报指挥控制系统与仿真技术;2002年08期
2 杨明,王宏,何克忠,张钹;基于激光雷达的移动机器人环境建模与避障[J];清华大学学报(自然科学版);2000年07期
3 张涛,周肇飞,周秀云,陈琍;实用双纵模激光精密测距仪[J];四川大学学报(工程科学版);2001年03期
4 张慧;;提高相位激光测距精确度的研究[J];精密制造与自动化;2007年01期
5 张慧;胡雅育;;提高相位激光测距精确度的研究[J];上海电机学院学报;2006年S1期
6 吴国乔,王兆华,黄晓红;离散频谱的全相位校正法[J];数据采集与处理;2005年03期
7 王兆华;黄翔东;杨尉;;全相位FFT相位测量法[J];世界科技研究与发展;2007年04期
8 谢岳峰;余雄庆;;基于CATIA二次开发的飞机外形参数化设计[J];计算机工程与设计;2008年14期
9 刘庆云,李志舜;高斯白噪声序列谱的统计特性及应用研究[J];声学与电子工程;2003年01期
10 周秀云;0.6328μmHe-Ne激光器小数重合法大尺寸绝对距离测量方法的研究[J];中国测试技术;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 齐国清;FMCW液位测量雷达系统设计及高精度测距原理研究[D];大连海事大学;2001年
2 曹延伟;多频连续波雷达跟踪控制器设计及相关理论和算法研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 钟丽;大尺寸测量中温度测量与控制关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国光;基于方波的相位式激光测距系统的研究[D];浙江大学;2004年
2 邵珠法;高精度快速激光相位测距技术研究[D];电子科技大学;2005年
3 鲁标;DSP技术在激光测距仪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 张涛;基于MSP430的相位式激光测距仪的研究[D];电子科技大学;2006年
5 陈明;基于半导体激光器的大量程相位法测距仪电路研制[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 刘微微;便携式短程激光测距仪部分关键电路的设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 孔东;相位法激光测距仪的研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 高嵩;数字鉴相式激光测距系统几个关键问题的研究[D];大连海事大学;2007年
9 刘文;基于FPGA技术的激光测距系统研究[D];南京理工大学;2007年
10 付宝臣;高精度激光测距仪硬件电路研究[D];南京理工大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 仵春阳;李钊;马红光;徐东辉;;基于自动数字检相技术的激光测距仪设计[J];无线电工程;2008年12期
2 陈锷云;HQ-102精密激光测距仪[J];光学技术;1978年03期
3 杨克诚;;淤滩地形测量新方法的研究[J];人民长江;1991年06期
4 张鼎盛;;徕卡激光测距仪测评[J];建材与装修情报;2009年12期
5 张海洋;;激光测距仪测试道岔区轮对横移的应用研究[J];路基工程;2010年01期
6 王泽和;;激光技术在舰载防御系统中的应用现状及展望[J];激光与红外;1986年08期
7 谭宇;;频率综合技术在激光测距仪中的应用[J];电子技术;1989年01期
8 周睿;孔东;;一种高精度相位激光测距方法的实现[J];科学技术与工程;2009年21期
9 ;DC-30JG型相位式激光测距仪[J];物理;1975年03期
10 刘合勤;;相位式激光测距[J];激光与红外;1979年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金永富;张显伟;薛晔;;激光测距仪在水电站快速闸门控制系统的应用[A];水电站机电技术2004年年会论文集[C];2004年
2 袁灿;熊华康;王荣;;激光测距仪在清江流域水文自动测报系统中的应用[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2010年学术交流会论文集[C];2010年
3 施金钗;黄元庆;;高精度相位式激光测距的实现[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
4 邱权;韩建达;;移动机器人激光测距仪性能综述[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
5 刘基余;;50年距离测量的演变[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
6 叶宋阳;石成英;;锁定放大器在相位激光测距仪中的应用[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
7 魏新成;;手持式激光测距仪对铁路罐车进行测量的设想[A];国家铁路罐车容积计量站建站20周年学术报告会论文集[C];2005年
8 邱权;韩建达;;一种使用GPS、罗盘和激光测距仪测定南极冰川运动的方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
9 黄超亮;陈志平;张巨勇;田金金;;起重机专用检测仪数据处理系统开发[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
10 叶成龙;卫恩泽;;板坯的非接触式测长测宽[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贵州 牟鑫;[N];电子报;2004年
2 记者 陈丹;[N];科技日报;2011年
3 杨孝文;[N];中国国防报;2009年
4 驻内蒙古记者 阿勒得尔图 通讯员 王大方;[N];中国文化报;2008年
5 本报记者 文啸;[N];扬州日报;2010年
6 李译;[N];中国国防报;2003年
7 张绍良 朱在明;[N];解放军报;2003年
8 尚瑞红 季生龙 刘鹏;[N];解放军报;2010年
9 里土;[N];中国国防报;2003年
10 许永祥;[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李赣华;基于摄像机和二维激光测距仪的三维建模关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 王文斐;面向室内动态环境的机器人定位与地图构建[D];浙江大学;2011年
3 张志勇;飞行目标位置和姿态光电测量技术的研究与应用[D];电子科技大学;2008年
4 徐淮良;稀土离子掺杂晶体中的上转换过程和电磁感应光透明现象的研究[D];吉林大学;2006年
5 郭玉春;方向回溯天线阵研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘邈;基于正交混频技术的相位式激光测距仪设计[D];天津大学;2012年
2 张啸;手持式激光测距仪的研究与设计[D];合肥工业大学;2010年
3 孙梦娟;石油管线管长度的激光测距仪的研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 宋志远;激光测距仪稳定平台设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 汪青;基于TMS320VC5402的激光测距仪设计[D];安徽理工大学;2011年
6 巢定;相位式激光测距仪接收系统设计[D];长春理工大学;2010年
7 孙婷;手持式激光测距仪的研究[D];北京交通大学;2012年
8 鲁标;DSP技术在激光测距仪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 马吉宏;基于DDS和差频测相的激光测距仪[D];华南理工大学;2010年
10 汤晓;基于激光测距仪的移动机器人同时定位和地图创建[D];山东大学;2007年
本文关键词:基于半导体激光器的大量程相位法测距仪电路研制,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:241790
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/241790.html