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《哈尔滨工业大学》 2007年
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数字激光测距机回波采集和处理电路设计

朱青  
【摘要】: 从美国T.H.Maiman博士制成世界上第一台激光器开始,激光优异的单色性、方向性和高亮度特点就引起了各界的关注。激光测距技术是目前应用较为广泛的一种激光技术,它与一般测距方法相比,具有操作方便,精度高和全天时的优点。 小型化、智能化、高精度、对人眼安全是激光测距仪的发展方向。但目前激光测距仪大都采用模拟技术,普遍存在元器件较多、重量较重、功耗相对较高、灵活性不够、适应能力不强、抗干扰能力弱的缺点,不利于实现整个激光测距机的一体化和小型化设计。针对上述缺点,本文就激光测距接收电路提出了一种将回波数字化处理的方法,发挥数字技术的优势改善其性能。 首先根据激光测距原理及回波特性提出电路指标,并基于激光脉冲信号时宽窄、难捕获、实时性要求高的特点,采用高速ADC+FPGA+DSP的数据采集与实时处理的设计方案。该方案中ADC负责信息快速数字化,DSP负责数据实时处理,FPGA集成了全部的时序逻辑控制电路、缓存FIFO等分散电路,提高系统可靠性的同时减少了印制电路板的面积,适合模块化设计。在电路设计上,着重探讨了模数转换电路、基于FPGA的缓存及控制电路和DSP电路模块,对各模块中关键部分进行了详细介绍。由于ADC电路采样时钟频率高达200MHz,属于高速电路,本文详细阐述高速PCB电路设计中应注意的问题,包括反射、串扰、地弹等,并在此基础上论述了本电路的PCB设计。最后对实际电路进行了测试,给出评价,同时也提出了一些对今后发展的展望。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH744.5

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【参考文献】
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