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激光测距系统的设计研究

徐恒梅

   光电测距是较早被研究的一种物理测距方法。激光的出现推动了光电测距的发展。激光具有方向性强、亮度高、单色性好等特点,适合作为光电测距的光源。脉冲激光测距是激光的最早应用,而相位法激光测距因具有体积小,重量轻,测量精度与距离无关等优点,而被应用到广泛的工程领域。 首先介绍了激光测距的两种方法—脉冲法和相位法,并着重介绍了相位法激光测距的原理。通过对相位法激光测距的理论研究,设计了基于CPLD的相位法激光测距系统,给出了系统的实现框图以及发射与接收各模块的硬件电路图。该系统主要包括:频率源产生电路、激光调制驱动电路、光电接收电路、混频电路、带通滤波电路、电压比较电路等。 该系统采用差频测相技术,降低了测量频率,扩展了测量周期,降低了测相误差,提高了测量精度。采用锁相环间接频率合成技术,产生激光调制信号及本振信号,保证了频率的稳定性。用PIN光电二极管接收反射回的光信号,送入混频器与本振信号混频,产生差频信号,滤波后,再经过电压比较,送入CPLD进行鉴相、计数、运算等。 最后,对系统中产生的误差进行理论分析,并给出具体的解决方法。分析了系统的不足,并给出了以后所要开展的工作。……   
[关键词]:相位法;激光测距;差频测相;频率合成
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2010年