文档介绍：摘要了⑷豕獾缌鞯腎Ⅳ转换和低噪声放大;采用杓屏俗远鲆婵雪崩光电二极管珹且恢志哂心诓吭鲆娴墓獾探测器。由于其具有探测灵敏度高、带宽高和低噪声等特点,被广泛运用于微弱光信号检测、激光测距等领域中。诩す獠饩嘀型ǔ1挥米鞴獾缣讲馄鳎用以接收经过漫反射后的微弱光信号。本文中所研究的相位式激光测距技术原理是使用调制信号对发射连续的光波进行光强调制,利用混频技术和数字鉴相技术,测量调制光波往返于被测距离的相位差,间接得到待测距离。本文以Q芯慷韵螅谥苯邮制德屎铣杉际珼筒钇挡庀嗉际醯脑恚杓屏讼辔皇郊す獠饩嗷系统中的激光发射、信号接收和精确计时等硬件电路。主要设计思路如下:ü芯糠治雎龀迨胶拖辔皇郊す獠饩嗟墓ぷ髟恚凼隽肆街址椒ǜ自的测距特性,设计了基于际鹾筒钇挡庀嗉际醯南辔皇郊す獠饩嗟淖芴方案。隽薉的原理,论述了对酒珹某绦蚩刂品椒ǎ用产生主振信号和本振信号,并设计了基于的高频信号的激光调制电路和滤波电路;基于电荷泵升压的原理,采用杓艫偏置电压发生电路;采用构成藕徘爸梅糯蟮缏泛吐瞬ǖ缏罚迪制电路,实现了回波信号的幅值稳定。约喾椒ń辛搜芯浚钊敕治隽耸旨嗥鞯脑斫峁梗杓撇⒌试了数字鉴相器中的混频器电路、有源滤波器电路、整形电路和高精度计时电路;采用了杓苹炱灯鞯缏罚迪指咂敌藕诺南卤淦担皇褂肕作为有源滤波器电路,滤除混频输出信号中的高频噪声;使用设计了整形电路,实现对信号进行整形;基于时差测量芯片瓽设计高精度计时电路。凼隽肆斯獾缣讲庀低车脑肷丛春筒饬课蟛睿岢黾跣≡肷筒饬误差的方法。随着激光技术和电子技术的发展,激光测距正向着高精度、大量程的方向发展,并在诸多领域中得到更为广泛的应用。关键词:雪崩光电二极管;激光测距;肷桓呔ǘ燃剖钡缏罚
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第乱课题研究的目的和意义国内外研究现状光测距技术有着非接触测量、高精度、昼夜可用的特点。距离的精确测量对国防建设、工程建设、国民经济的发展都有十分重要的意义。在公共交通、大地测量、工程建筑检测等领域,对距离测量的量程和精度要求都不断提高,由于激光测距具有量程大、高精度、昼夜可用、方向性好等特点,使得激光测距成为一种应用广泛的测距方式⋯激光测距技术是利用向目标射出一束激光,由光电器件接收目标反射的激光信号,计算其飞行时间或者测量其相位差来计算从观测者到目标的距离。激本课题正是基于此来对激光测距系统中的硬件电路进行研究和设计:相位式激光测距的高频信号激光调制电路、哐蛊玫缏贰前置放大电路、自动增益控制电路以及基于混频器、有源滤波器、狦模块的数字鉴相电路。美国休斯飞机公司的科学家梅曼于年研制成功世界上第一台激光测距机。在年,第一台军用激光测距仪通过了美国验证。在年,美国陆军首先装备了/型红宝石激光测距机,供炮兵前方观察员使用。经过几十年的发展,军用激光测距机已经研制发展了三代:第一代激光测距机采用发射焱夂毂κす馄骱凸獾绫对龉芴讲馄鳌5诙す獠饩嗷用发射焱忸霞す馄骱凸韫獾缍ü芑蛘吖柩┍拦獾缍ü芴讲馄鳌年,美国研制成功的/型的第一个小型激光测距机。该机外形结构采用了双目望远镜式的结构,重量仅T诩际跎希状尾捎锰寤⒊本低的欢玖掀琎开关和工作电压为的低压讲馄鳎么规模集成电路实现接收电路的固体组件化。这种低成本的小型手持式激光测距机的研制成功,使得激光测距机进入了大批生产装备和广泛应用阶段。第三代激光测距机,目前已经研制成功了波长为..的两种不同类型的武汉理工大学硕士学位论文
激光器,波长为之间,重复率为,,均已进入生产和应用阶段。由于激光测距机重量轻、体积小、操作简单、速度快而精确等特点,军事上被广泛应用于地形勘测和坦克、飞机、舰艇火炮对目标的测量甏拦贫俟镜腗桶氲继寮す测距夜视仪将单目夜视装置和半导体激光器集成为一体,测程超过了量仅为。美国国际激光系统公司的图す獠饩嗷捎昧税氲继寮光器,重复率为,脉宽为,发散角,测程亓莱卡公司于年生产的激光测距仪采用波长为陌氲继寮す馄鳎值功率为,脉冲重复率诹己玫奶炱跫拢獬炭纱。年,美国亚特兰大激光公司为警方专门设计的手持型人眼安全半导体激光器测距机,用于车辆的测距和测速,激光重复率⑸⒔。年,美国公司推出了测距能力的蚅す獠饩嗷年被评为世界钪匾?萍汲晒唬暧滞瞥隽型激光测距机。年,美国公司研制出测距能力为的摄像机型激光测距机【国内在小型化激光测距仪方面的研究尚处于发展阶段。航天科工集团八三五八所研制出了测程,精度为萋饰的激光澳中国科学院上海光机所年研制的半导体激光测距机选用了国产的半导体藓献髂勘,分辨率为辏泄屏垦г盒畔⒐こ滔倒獾缱铀与国外合作开发的低价、小功率、便携式激光测距机,工作波长为值功率隹⒅馗雌德饰。在无合作目标的情况下,测距范制了测量距离、测距精度陌氲