这是一篇哈尔滨工业大学2012年 物理电子学工学博士的毕业论文。相干多普勒激光雷达是测量遥感风场和运动目标速度的有力工具。相干多普勒激光雷达的发射源普遍使用单纵模激光器，而锁模激光所具有的宽频谱、窄脉宽、高峰值功率等特性使其在作为相干激光雷达发射源方面具有潜在的应用价值。本文从理论上和实验上对基于锁模激光的相干多普勒激光雷达进行了研究。 理论上，在单频外差探测原理的基础上，考虑了具有 m+1 个模式、纵模间隔为 ω 的本振光，与发生了 Δω 频移的信号光相干拍频后的理论模型，证明了相位差恒定的锁模激光可以实现相干混频，并可以通过低通滤波或 FFT 频谱分析的方式检测出差频信号。利用这一理论模型进行了数值模拟计算，分析了信号光在不同的频移值时的拍频波形，讨论了实现相干探测本振光与信号光应满足的条件。 基于相干多普勒激光雷达系统对发射光源的要求，进行了锁模激光器的实验研究。通过使用不同的锁模器件得到锁模激光输出，其中主动锁模和调 Q 主动锁模都获得了单脉冲宽度在百皮秒量级、锁模深度 100%、锁模几率 95%以上的稳定的锁模脉冲序列输出。对被动锁模、主动锁模、调 Q 主动锁模的激光输出特性进行了对比研究，主动锁模脉冲序列包络时间较长但峰值功率较低，而调 Q 主动锁模峰值功率高但包络时间较短，不同类型的激光输出为后续的相干测速实验提供了多种选择。 利用声光移频器模拟外差探测中信号光发生的多普勒频移，进行了锁模激光拍频实验研究，并与单纵模激光拍频实验结果进行了比较。使用锁模激光在频移为 30 ~ 80 MHz 的范围内进行了拍频实验研究，拍频波形及信号处理的结果均与理论分析相符， 测量结果的相对误差在 0.5%以下。 分别使用脉宽为 10 ns和 16 ns 的调 Q 单纵模脉冲进行拍频，在信号光频移为 150 MHz 时测量结果的相对误差分别为 3.7%和 1.6%。对比实验结果发现，调 Q 单纵模脉冲由于有限的脉宽限制了拍频后包络的数量，导致误差相对较大，而锁模脉冲序列由于具有较长包络时间，在测量较低频移值时仍具有较高的精度，即测量低速目标时更具有优势。在具有较长包络时间的同时，锁模激光还具有高峰值功率和窄脉宽的特点。使用光纤耦合的方式进行了相干拍频实验，得到了稳定的相干拍频波形，FFT 频谱分析的结果与设定值和理论分析相符。
标签： 激光雷达
上传时间： 2022-02-12
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作为一种全新的探测技术，激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比，激光雷达是一种通过发射特定波长的激光，处理并分析回波信号，实现目标探测的技术，具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，以及极大的探测距离等优点，目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析，从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量，因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路，对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案，传统的MCU实现方案较为普遍，但受线程的带宽限制，且难以提高系统的精度与复杂性；采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构，一定程度上提高了系统的带宽与复杂度，但成本较高，功耗较大，且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中，对系统控制复杂度，信号处理实时性，整体性能与功耗等要求，论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件，完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析；同时选用线程处理优势较强的MCU，实现相关信号的控制与高速串口的收发，完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案，选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2，实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计，完成了相关外设的驱动控制，并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析，最终通过与所设计PC软件终端的通信，实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作，可完成10kHz激光器的触发，并行实现回波信号的实时处理与分析，以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统，多次进行硬件电路的测试与实验，表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常，性能稳定，且功耗低，保密性强，符合设计的需求，实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间： 2022-05-28
上传用户：xsr1983
本论文比较详细介绍了 种基于，片机的超声测距设计系统，可以用于智能停车场作为车位是含有车的传感器。该系统是以率气中超声波的传播速度为确定条件，利月发射超 波与反射回波时间差米测虽待测距离。本系统的安装和使用较方便，价格便宜，并川与龙线测控系统配合使用，有非常闹的应用前录。本文的超声波测距仪主要是依据智能停车场来设计，但也可以稍加改动用于其他用途。超声测距仪的设计原理是以得到更好的系统性能为月的的。为达划不同的测距范围，单片机可以根据软件来设岸远近两种发射模式，E近距离测量时使用8个脉冲申，远距离测量时使用32个脉冲中来增强回波信号，根据叫波信号特点来得到了最佳接收机的组成。论文简单讲述了超声波检测的发展利原理，介绍超声传感器的工作原理及特性，并对于影响测的系统的一些主要参数进行了说明。在介绍超声测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。针对测距系统发射、按收、检测、显示部分的总体设计方案进行了论证。介绍了AT8951单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。最后测距仪进行验证。各主要技术指标均达到设计要求，该测距仪对室内停车场书限范围的距离测量具有较高的精度和可靠性，最后文1分析了误差产生的原因及如何对系统进行完苦提出了一些改进建议。关键词：超声波：智能停车：超声传感器：超卢测距；单片机
上传时间： 2022-06-18
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摘要随着科学技术的发展，万年历的设计也层出不穷。本设计以单片机AT89C51和DS1302为核心，结合译码器74HC154和驱动芯片741S244，以及模拟键盘，LED显示电路等构成一个可控及显示精确的万年历时间系统DS1302为一个实时时钟芯片，具有较高时间精度，它与单片机进行串口通信，单片机通过与它的通信，取出其时间寄存器中的值，再通过相应的电路，把时间值通过LED显示，如果显示的值与标准时间不同，此系统就经过模拟键盘灵活控制，调节DS1302中时间寄存器中的值，达到与标准时间同步。关键词 AT89C51，DS1302在科技日新月异发展的今天，人们对时间概念的认识显得尤为深刻，“时间就是金钱”，“时间就是生命”等警句更是激励着人们努力工作，把握时间。作为时间的标量，时钟等计时设备也随着人们的不断认识而变化。在三千年前，我国祖先就发明了用土和石片刻制成的“土主”与“日规”两种计时器，成为世界上最早发明计时器的国家之一。到了铜器时代，计时器又有了新的发展，用青铜制的“漏壶”取代了“土主”与“日规”。东汉元初四年张衡发明了世界第一架“水运浑象”，此后唐高僧一行等人又在此基础上借鉴改进发明了“水运浑天仪”、“水运仪象台”。至元明之时，计时器摆脱了天文仪器的结构形式，得到了突破性的新发展。元初郭守敬、明初詹希元创制了“大明灯漏”与“五轮沙漏”，采用机机械结构，并增添盘、针来指示时间，这使其计时更准确，机械性也更先进。
上传时间： 2022-06-19
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摘要：PWM模拟DAC技术由于其价格便宜、技术简单在低成本嵌入式系统中应用广泛，然而其性能指标却无法与集成的DAC相比。建模讨论了影响PWM模拟实现DAC系统的性能的主要因素。仿真发现，滤波器环节对于PWM模拟DAC的性能参数是至关重要的，在不考虑PWM的位数限制时，滤波级数越高DAC精度越高，然而DAC的建立时间也会显著增加。分析发现，这两个主要参教数分别取决于滤波系统对于高频成分的频率响应和对于直流分量的阶跃响应。具体应用中应该权衡DAC精度和转换速度，以确保应用PWM模拟DAC可以满足具体应用需求。关键词：PWM；模拟DAC；系统响应分析；DAC精度；DAC建立时间
上传时间： 2022-06-25
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目前超声波在各种电子、机械、光学等行业应用越来越广泛。但超声波电源大都存在输出功率不大，频率不高，精度及性能不稳定。常用的有两种，一种是简单的自激式电源，另外一种就是以3525为核心的它激式电源，它激式电源普遍采用调整3525的6脚的阻值改变频率，输出采用脉冲变压器，但由于负载是超声波换能器，而超声波换能器是容性负载，必须匹配一个电感，才可以确定负载回路的固有谐振频率，当输出频率处于固有频率点时，开关损耗最低，整个电路的效率最高，但由于超声波换能器本身是个发热元件，工作一段时间后温度必然升高，固有频率下降，电路失谐，效率降低。针对以上超声波电源目前存在的诸多问题，设计了一种基于C8051F330单片机的智能大功率超声波电源，利用电流采样信号实现换能器谐振频率的跟踪与锁频，增加了电源输出的稳定性，达到了理想的效果。
上传时间： 2022-07-29
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第一章 有关数论的算法 1.1最大公约数与最小公倍数 1.2有关素数的算法 1.3方程ax+by=c的整数解及应用 1.4 求a^b mod n 第二章 高精度计算 2.1高精度加法 2.2高精度减法 2.3高精度乘法 2.4 高精度除法 练习 第三章 排列与组合 3.1加法原理与乘法原理 练习 3. 2 排列与组合的概念与计算公式 练习 3.3排列与组合的产生算法 练习 第四章 计算几何 4.1 基础知识 4.2 线段的相交判断 4.3寻找凸包算法 练习 第五章 其它数学知识及算法 5.1 鸽巢原理 5.2 容斥原理及应用 5.3 常见递推关系及应用
上传时间： 2016-01-05
上传用户：frank1234
便携式B型超声诊断仪具有无创伤、简便易行、相对价廉等优势，在临床中越来越得到广泛的应用。它将超声波技术、微电子技术、计算机技术、机械设计与制造及生物医学工程等技术融合在一起。开展该课题的研究对提高临床诊断能力和促进我国医疗事业的发展具有重要的意义。 便携式B型超声诊断仪由人机交互系统、探头、成像系统、显示系统构成。其基本工作过程是：首先人机交互系统接收到用户通过键盘或鼠标发出的命令，然后成像系统根据命令控制探头发射超声波，并对回波信号处理、合成图像，最后通过显示系统完成图像的显示。 成像系统作为便携式B型超声诊断仪的核心对图像质量有决定性影响，但以前研制的便携式B型超声诊断仪的成像系统在三个方面存在不足：第一、采用的是单片机控制步进电机，控制精度不高，导致成像系统采样不精确；第二、采用的数字扫描变换算法太粗糙，影响超声图像的分辨率；第三、它的CPU多采用的是51系列单片机，测量速度太慢，同时也不便于系统升级和扩展。 针对以上不足，提出了基于FPGA的B型超声成像系统解决方案，采用Altera公司的EP2C5Q208C8芯片实现了步进电机步距角的细分，使电机旋转更匀速，提高了采样精度；提出并采用DSTI-ULA算法（Uniform Ladder Algorithm based on Double Sample and Trilinear Interotation）在FPGA内实现数字扫描变换，提高了图像分辨率；人机交互系统采用S3C2410-AL作为CPU，改善了测量速度和系统的扩展性。 通过对系统硬件电路的设计、制作，软件的编写、调试，结果表明，本文所设计的便携式B型超声成像系统图像分辨率高、测量速度快、体积小、操作方便。本文所设计的便携式B型超声诊断仪可在野外作业和抢险（诸如地震、抗洪）中发挥作用，同时也可在乡村诊所中完成对相关疾病的诊断工作。
上传时间： 2013-05-18
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用Matlab软件以及雅克比迭代和高斯－赛德尔迭代解方程组Ax=b，分析、比较其结果
上传时间： 2015-04-04
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提出了一种基于样本的分级检索 MPEG 视频的新方法:首先用I 帧的dct_dc_size 字段快速粗检,然后用断层摄影(tomography)法分析B 帧运动矢 量的时空分布特性以进一步缩小结果集,最后用DC 图像的精确匹配方法验证检索结果.试验结果表明,本方法 所需计算量较小,且可保证较高的检索精度.
标签： dct_dc_size tomography MPEG 帧
上传时间： 2013-12-30
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