激光测距研究与设计

发布时间：2017-05-05 16:04

  本文关键词：激光测距研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的发展,距离测量在航空、军事、建筑等诸多领域都起着至关重要的作用。激光的单色性好、相干性好、亮度大、方向性高等特点,使激光测距技术走进大家的视线中,得到了飞速的发展。而激光测距仪拥有的体积小,重量轻,易携带等诸多优点使得它得到了大家的广泛应用。故而对激光测距的研究是非常有意义的。本文的撰写可以分为以下几个方面：首先,本文对国内外发展现状做了比较详尽的调研并提出了激光测距的发展趋势。其次,论述了激光测距的常用方法,包括三角法、干涉法、脉冲法、相位法激光测距,并对它们做了比较细致的分析与比较。由于相位法激光测距相比于其他激光测距的测距精度高,能够满足长距离和高精度的测量需求。所以最终本文选择了基于相位法进行激光测距设计。通过对测尺频率的选择、差频测相和频率合成技术分析,采用全相位快速傅里叶变换相位测量技术方法,设计了激光测距系统结构。最后对快速傅里叶变换相位测量技术和全相位快速傅里叶变换相位测量技术做了仿真,结果表明全相位快速傅里叶变换相位测量技术有着非常高的鉴相精度,并且分析了采样点数和相位噪声对鉴相精度的影响,另外对相位-距离误差进行了分析。
【关键词】：激光测距 相位法 全相位快速傅里叶变换法
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH744.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 国内外发展现状7-9
• 1.2.1 国外概况7-9
• 1.2.2 国内概况9
• 1.3. 激光测距仪的发展趋势9-10
• 1.3.1. 人眼安全9
• 1.3.2. 激光测距仪的多功能化9-10
• 1.4 本文章节安排10-11
• 第二章 激光测距技术11-16
• 2.1 三角法激光测距11-12
• 2.2 干涉法激光测距12-14
• 2.3 脉冲法激光测距14
• 2.4 相位法激光测距14-16
• 第三章 基于相位式激光测距分析和设计16-28
• 3.1 相位法激光测距的基本原理16-17
• 3.2 测尺频率的选择17-19
• 3.2.1 分散的直接多测尺方式17-18
• 3.2.2 集中的间接多测尺方式18-19
• 3.3 差频测相设计19-21
• 3.4 频率合成技术分析与选取21-26
• 3.4.1 直接频率合成技术21
• 3.4.2 间接频率合成技术21-23
• 3.4.3 直接数字频率合成技术23-26
• 3.5 相位法激光测距系统结构设计26-28
• 第四章 测相方法分析28-41
• 4.1 相位测量技术分析28-29
• 4.2 过零检测法测相分析29-31
• 4.2.1 电压测量法30
• 4.2.2 数字计数法30-31
• 4.3 基于傅里叶变换的相位测量方法分析31-41
• 4.3.1 离散傅里叶变换的测相方法31-32
• 4.3.2 快速傅里叶变换32-36
• 4.3.3 全相位快速傅里叶变换36-41
• 第五章 仿真及误差分析41-48
• 5.1 快速傅里叶变换测相仿真41-42
• 5.2 全相位快速傅里叶变换测相仿真42-44
• 5.3 采样点数对全相位快速傅里叶变换测相的影响44-45
• 5.4 噪声对全相位快速傅里叶变换测相的影响45
• 5.5 相位-距离误差分析45-47
• 5.6 本章小结47-48
• 第六章 总结48-49
• 参考文献49-51
• 申请学位期间发表的学术论文51-52
• 致谢52

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本文编号：346633