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无合作目标的相位激光测距仪电路系统研究

胡清平  
【摘要】: 激光测距由于非接触性和高精度等特点在很多领域的运用越来越广泛。脉冲激光测距仪多运用于远距离的测量,这类测距仪国内有了不少的产品。相位激光测量更适合短量程的高精度测量,因为高频的数字鉴相代替了以往的模拟鉴相而大大提高了测量精度,无合作目标测距仪使用起来更加方便,国内这方面的产品还非常的少,它有着良好的应用前景,本文对此做了一些前期的研究和测距仪系统的电路实现。 这个系统的关键部分有3部分,包括混频器的实现、高频数字鉴相以及微弱信号的抗噪检测。本系统中采用了高精度的模拟乘法器以及性能良好的滤波器成功地实现了信号的差频。数字鉴相部分系统采用了复杂可编程逻辑芯片(CPLD)。本系统采用了Altera公司生产的MAX7000系列,这种系列的CPLD计数频率可达几百兆赫兹。系统的接受部分采用了超低偏置电流放大器以及Q值很高的滤波器来实现噪声的滤除。整个测距系统由单片机来控制,包括测量结果的一些处理以及显示。 根据文中所叙述的方案本文主要构建了无合作目标相位测距仪系统的电路部分,通过实验,可以发现电路部分能实现较为理想的信号处理功能,文中给出了相应的实验结果。最后,本文对测距仪系统在设备选择、测量原理以及处理方法等各个方面的不足之处分别给出了相应的建议和改进方法。


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