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测距电路

  • 基于FPGADSP激光测距系统的研究

    从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,精度高和昼夜可用的优点。目前激光测距技术分成脉冲式和连续式两种类型,连续式测距系统随着近年来激光技术的发展逐渐引起人们的关注,在民用领域,尤其是在一些对数据的实时性要求不很高的系统中得到普遍应用。 小型化、智能化、高精度、对人眼安全是激光测距的发展方向,但是目前的测距仪普遍存在元器件较多、功耗相对较高、灵活性不够、适应能力不强、抗干扰能力不强等缺点,不利于整机的一体化和小型化设计。 基于上述局限性,本文提出一种新的思想,将数字信号处理技术应用到连续式相位激光测距技术中,具体是利用DDS(直接数字频率合成)技术产生用于调制激光器的正弦信号,利用FPGA与DSP技术实现高速数字化处理。该方法不仅克服了上面所述的缺点,而且还具有以下的优点:可以通过软件的方法改变调制频率,大大简化了测相电路,提高了使用的方便性:解决了激光连续测距中频率输出不稳定和相位抖动的问题,使测距仪的稳定性更高;采用DSP处理芯片对信号进行处理,处理速度更快,提高了实时性;采用FFT技术测相,不仅精度高,而且随着微电子技术的不断发展,精度还有上升的空间。 本文从理论和实验上验证了该测距方案的可行性。在采用实时取样补偿技术的情况下,该测距方案的测距精度可达到毫米量级,该测距方案设计新颖,系统受环境因素影响较小,可在恶劣环境下进行短距离(一般小于15米)的测量。实验结果表明,该设计方案基本上达到预期的指标要求。

    标签: FPGADSP 激光测距系统

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:manking0408

  • 基于FPGA的多头激光测距系统

    根据交通部公布的数据,交通事故呈逐年上升趋势,交通事故不仅给公民的财产造成了损失,而且给公民的人身安全也会造成威胁。因此如何更好地避免交通事故成为一个焦点课题,汽车安全系统更是成为汽车生产商和研究机构的研究热点。 当前汽车安全系统有两大种类:一是被动式安全系统。例如:安全带,安全气囊等。二是主动式安全系统。主动安全系统又分为主动被动式和主动自动式。前者有ABS等。后者有汽车自动防撞系统和倒车雷达等。 本文采用激光测距系统,开发一种汽车在高速公路上行驶的主动式防撞系统,本文的重点是开发测距预警系统,采用专门的激光测距芯片和接收芯片,并采用FPGA(Filed Programmable Gate Array)作为主控芯片,对前车进行有效的监控,根据检测得到的数据,实时提出建议和报警,提醒驾驶员减速或者采取制动措施,从而达到预防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下几个方面: 1) 在比较分析激光、雷达和毫米波等测距方法的基础上,根据市场需求及潜在用户分析,确定采用激光脉冲测距方式。针对激光脉冲测距存在的技术难题,提出以FPGA作为系统核心控制模块的测距系统设计方案。 2) 根据对车载动态测距系统测量精度、测量频率和测量范围的基本要求,结合脉冲激光测距的特点,提出采用多头脉冲激光测距和多周期脉冲测量的技术方案。该方案可有效提高系统测距精度和测量范围,降低系统成本。 3) 基于上述方案,完成了基于FPGA的多头脉冲激光测距系统的各功能模块的详细设计、功能仿真、综合优化及板级测试实验。实验表明,各主要功能模块基本达到预期设计要求,为测距系统的后期开发奠定了基础。 4) 完成了激光测距传感器外围光电转换电路、电源转换电路及通讯接口的设计、制作、安装及实验室调试。 5) 最后对论文研究工作进行了总结,提出了系统的不足之处和进一步研究工作的方向。

    标签: FPGA 激光测距系统

    上传时间: 2013-05-27

    上传用户:yatouzi118

  • 基于FPGA的激光测距数据处理系统

    激光测距是随着激光技术的出现而发展起来的一种精密测量技术,因其良好的精确度特性广泛地应用在军事和民用领域。但传统的激光测距系统大多采用分立的单元电路搭建而成,不仅造成了开发成本较高,电路较复杂,调试困难等诸多问题,而且这种系统体积和重量较大,严重阻碍了激光测距系统的普及应用,因此近年来激光测距技术向着小型化和集成化的方向发展。本文就旨在找出一种激光测距的集成化方案,将激光接收电路部分集成为一个专用集成电路,使传统的激光测距系统简化成三个部分,激光器LD、接收PD和一片集成电路芯片。 本文设计的激光测距系统基于相位差式激光测距原理,综合当前所有的测相技术,提出了一种基于FPGA的芯片运用DCM的动态移相功能实现相位差测量的方法。该方法实现起来方便快捷,无需复杂的过程计算,不仅能够达到较高的测距精度,同时可以大大简化外围电路的设计,使测距系统达到最大程度的集成化,满足了近年来激光测距系统向小型化和集成化方向发展的要求,除此,该方法还可以减少环境因素对测距误差的影响,降低测距系统对测试环境的要求。本论文的创新点有: 1.基于方波实现激光的调制和发射,简化了复杂的外围电路设计; 2.激光测距的数据处理系统在一片FPGA芯片上实现,便于系统的集成。 在基于DCM的激光测距方案中,本文详细的叙述了利用DCM测相的基本原理,并给出了由相位信息得到距离信息的计算过程,然后将利用不同测尺测得的结果进行合成,并最终将距离的二进制信息转换成十进制显示出来。本文以Xilinx公司Virtex-II Pro开发板做为开发平台,通过编程和仿真验证了该测距方案的可行性。在采用多次测量求平均值的情况下,该测距方案的测距精度可以达到3mm,测距量程可达100m。该方案设计新颖,可将整个的数据处理系统在FPGA芯片中实现,为最终的专用集成芯片的设计打下了基础,有利于测距系统的集成单片化。

    标签: FPGA 激光测距 数据处理

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:lili1990

  • 基于FPGA的全数字激光测距信号处理

    激光测距是一种非接触式的测量技术,已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域。早期的激光测距系统在激光接收机中通过分立的单元电路处理激光发、收信号以测量光脉冲往返时间,使得开发成本高、电路复杂,调试困难,精度以及可靠性相对较差,体积和重量也较大,且没有与其他仪器相匹配的标准接口,上述缺陷阻碍了激光测距系统的普及应用。 本文针对激光测距信号处理系统设计了一套全数字集成方案,除激光发射、接收电路以外,将信号发生、信号采集、综合控制、数据处理和数据传输五个部分集成为一块专用集成电路。这样就不再需要DA转换和AD转换电路和滤波处理等模块,可以直接对信号进行数字信号处理。与分立的单元电路构成的激光测距信号处珲相比,可以大大降低激光测距系统的成本,缩短激光测距的研制周期。并且由于专用集成电路带有标准的RS232接口,可以直接与通信模块连接,构成激光遥测实时监控系统,通过LED实时显示测距结果。这样使得激光测距系统只需由激光器LD、接收PD和一片集成电路组成即可,提出了桥梁的位移监测技术方法,并设计出一种针对桥梁的位移监测的具有既便携、有效又经济实用的监测样机。 本文基于xil inx公司提供的开发环境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的开发版来设计的,提出一种基于方波的利用DCM(数字时钟管理器)检相的相位式测距方法;采用三把侧尺频率分别是30MHz、3MHz、lOkHz,对应的测尺长度分别为5米、50米和15000米,对应的精度分别为±0.02米、±0.5米和±5米。设计了一套激光测距全数字信号处理系统。为了证明本系统的准确性,另外设计了一套利用延时的方法来模拟激光光路,经过测试,证明利用DCM检相的相位式测距方法对于桥梁的位移监测是可行的,测量精度和测量结果也满足设计方案要求。

    标签: FPGA 全数字 信号处理 激光测距

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:fanboynet

  • 基于超声波传感器的测距系统设计

    超声波传感器 本设计主要是基于AT89S51芯片为核心的超声波测距仪,并有超声波处理模块CX20106A、CD4069组成的超声波发射电路、数码管显示等器件组成,包括单片机系统、超声波发射电路、超声波接收电路、单片机复位电路、LED显示电路。主要实现超声波测距并指示功能。依据实际的测量精度要求还可以添加温度补偿电路。本系统成本低廉,功能实用。

    标签: 超声波传感器 测距系统

    上传时间: 2013-07-04

    上传用户:heminhao

  • 40KHZ超声波发射接收电路

    超声波发射与接收电路多种电路实现方法,可用于超声波测距。

    标签: KHZ 40 超声波 发射接收

    上传时间: 2013-07-21

    上传用户:6546544

  • 倒车控制系统电路

    基于超声波测距的后视镜控制系统电路。在检测到物体后自动调整后视镜

    标签: 控制系统 电路

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:euroford

  • 基于STC89C52RC的超声波测距系统设计

    摘 要:本文介绍了一种基于STC89C52RC的超声波测距系统的工作原理及其硬件组成和相应的软件流程。硬件系统由脉冲发射电路、接收电路、温度补偿电路和相应的控制电路组成。软件部分采用单片机C语言程序编程,主要由键盘扫描、定时器/计数器初始化、超声波发射子程序、中断服务子程序和LED动态显示子程序构成。同时,为了提高超声波测距精度,采用温度传感器进行环境温度检测,对超声波的传播速度进行校正。实测证明,系统具有较高的测量精度和较强的适应性。

    标签: STC 89C C52 89

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:kxyw404582151

  • 基于AT89C51单片机的超声波测距系统设计

    本文介绍一种基于AT89C51单片机的超声波测距系统,阐述了超声测距系统的构成、工作原理,给出了硬件电路框图和软件编程的设计方法。该系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。

    标签: 89C C51 AT 89

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:m62383408

  • 基于FPGA的激光测距回波信号高速采集研究

    在激光测距系统中,微弱回波信号的检测处理一直是一个难题。本文主要讨论了激光测距接收系统的实现方法,这种测距方法既适用于短距离的测量又适用于长距离的测量。首先介绍了脉冲式激光测距的原理,在此原理的基础上,结合FPGA的高速信号处理能力,设计了高精度激光测距接收系统,并设计了回波信号接收与计数电路模块。

    标签: FPGA 激光测距 回波信号 高速采集

    上传时间: 2013-10-19

    上传用户:dxxx