激光探测技术是激光技术的一个最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、单色性好等特点，因此在国防和民用领域中正发挥着越来越重的作用。脉冲激光探测技术作为激光探测技术的一种方式，正在成为世界研究的热点。本文以激光雷达为研究背景，在通过增大接收系统口径提高回波信号信噪比的前提下，从理论和实验上研究了脉冲激光回波信号特性对探测性能的影响。在理论和设计方面，本文首先对几种激光探测技术进行深入的研究。对脉冲激光测距中回波信号进行分析，并建立信噪比测距方程，在此基础上，推导回波信号功率和系统噪声公式。定量分析了接收系统三种主要的噪声，并从接收系统出发，研究接收口径和接收视场对探测信噪比的影响，在设计上，采用大口径物镜以提高回波信号强度，采用雪崩光电二极管（APD）作为光电探测器件，通过干涉滤光片和视场光阑降低系统背景噪声以提高回波信号信噪比。前置放大电路采用跨导放大电路结构，有效地对APD所输出的微弱电流信号进行放大。在实验方面，通过大量的实验和实验数据，研究了回波信号幅值和测距误差以及测距不确定度的关系，发现回波信号幅值越大，系统的测距误差和测距不确定度越小。研究了脉冲激光回波信号的幅值和上升时间的统计分布。分析了测距系统带宽对于系统探测概率和漏测率的影响，发现过小的系统带宽会使系统探测特性发生恶化。最后，对信噪比和探测概率的关系做了实验研究。本文的研究对脉冲激光探测理论有一定的完善作用，对后续系统的研制和探测指标的改善有很好的参考价值。
上传时间： 2022-06-20
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论文通过对高精度脉冲式激光测距系统的研究，并在参照课题技术指标的基础上，旨在提供一种高精度脉冲式激光测距系统的解决方案，并对脉冲式激光测距仪系统设计中所涉及的脉冲读取与放大电路、时刻鉴别、时间间隔测量等关键技术进行了深入的研究和探讨。论文利用电流-电压转换法对脉冲信号进行读取，并使用了可控增益放大技术，使得放大后的脉冲信号能在限定幅值范围内变化，减小了时刻鉴别中由于脉冲幅值波动所引起的漂移误差；在时刻鉴别中，采用了预鉴别恒定比值鉴别法使漂移误差进一步减小。时间间隔测量是论文的核心部分，基于TDC-GP2的时间间隔测量设计使系统的时差测量精度达到72ps，高精度的时差测量为系统测距精度提供了可靠保障。关键词：脉冲激光测距；可控增益放大；蜂值检测：时刻鉴别：TDC-GP2
标签： 脉冲激光测距
上传时间： 2022-06-21
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无扫描激光雷达测距成像技术和其他测距系统相比具有可对动态物体清晰成像，功耗低，体积小，成本低廉的优点。无论在军事上，还是在民用上都有非常重要的地位，是激光需达的重点研究方向。本论文介绍了四种基于不同原理的无扫描激光雷达方案。其中基于脉冲增益调制法的无扫描激光雷达具有很强的创造性，该方案使用脉冲光源，脉冲光源发出脉冲光照射目标物体，经物体反射后由功能光接收器MCP（Micro Channel Plate）接收，对MCP施加线性增益调制，在MCP输出端形成新的光场，由CCD（Charge Couple Device）接收.CCD输出的图像经图像处理后得到二维图像信息。该方案对背景光干扰不敏感，可成像距离远，具有很大的研究价值。本文设计了一套模拟系统来验证基于脉冲调制法的无扫描激光雷达测距方案的可行性，由于光电倍增管PMr（Photoelectric electron-multiplier tube）在功能上和MCP具有最大的相似性，所以模拟系统中功能光接收器采用光电倍增管。系统由激光驱动模块、PMT驱动模块、时序控制模块、采样接收模块四个部分组成。我们利用自行研制的模拟系统进行了大量的模拟实验，经过对实验结果分析发现该模拟系统的测量距离可达到1千米，测量误差在15米以内，表明了该方案是确实可行的。论文最后对误差来源进行了分析，并对整个项目进行了总结和展望。
上传时间： 2022-06-22
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激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物，其工作原理与传统雷达基本相同，都是通过雷达发射信号，由接收系统收集从目标返回的信号，并对其进行观察和处理来发现目标、测量目标的坐标和运动参数等1-7].由于激光雷达发射的激光频率较微波高几个数量级，故频率的量变使得激光雷达技术产生了质的变革.因此，激光雷达在精度、分辨率、抗干扰性和某些特定参数测量能力方面都是普通雷达所无法比拟的.雷达系统的核心部分是三维成像激光雷达信号处理系统，其处理的数据量大、实时性要求高，因此，对信号处理系统的设计要求很高，由于FPGA运算速度快、实时性好，在数字信号处理方面有明显的优势，故设计一种基于FPGA和MCU的三维成像激光雷达信号处理系统，具有重要的现实意义.1成像激光雷达原理与系统方案设计激光雷达系统由雷达发射系统、接收系统、控制系统和信号处理系统等部分构成，其原理框图见图1.发射系统与接收系统用于发射一定的激光波束并接收目标的反射光信号，同时将光信号转化为电信号，包括激光器、光电探测器、发射光学系统和接收光学系统几部分；信号处理系统是将光电探测器接收到的信号进行放大，并从信号中提取有用信息，然后将这种信息转化为所需要的信号形式，包括前置放大、信号处理和数据采集等部分；处理与显示系统是整个成像系统的终端部分，其功能是将采集到的数据形成图像并显示.
上传时间： 2022-06-24
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激光测距仪利用激光对目标的距离进行测量，具有重量轻、体积小、操作简单测量速度快的特点口，已逐步得到普及和应用。激光测距仪主要分为手持式和望远镜式两种，其中手持式多采用相位式，测量距离一般在200米以内，精度在2mm左右，功能丰富，除了测量距离还可以计算面积、体积和高度等参数；望远镜式测量距离较远，一般在500~3000米，但是精度较低，一般在1米左右，主要用于野外远距离测量。功能较单一。近年来，随着主要元器件的价格下跌和测量技术的成熟，手持式激光测距仪使用越来越普及，特别是在房屋丈量方面己基本替代皮尺和卷尺。本文以STM32F103RBT6为核心，以相位式测量原理为基础，结合激光调制和解调电路，设计了手持式激光测距仪硬件系统。在该硬件基础上移植了轻量级的FreeRTOS实时操作系统，充分利用该操作系统的特点，使软件的编程方式上面变得更加简洁流畅、可维护性强，在使用体验方面也提高了系统的响应灵敏性和稳定性，提高了产品的市场竞争力。
上传时间： 2022-06-24
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玻璃由于其透明、透光、反射、多彩、光亮的特性，已经作为一种重要的建筑、装饰材料被广泛地应用在各个领域，市场潜力十分巨大。但是，国内玻璃加工行业技术相对落后，自动玻璃切割系统多依赖于进口，价格昂贵，维修费用高，周期长而且很难考虑到我国用户的特殊要求。因此，自主开发自动玻璃切割系统具有重要的现实意义，它将大大增强国内玻璃机械生产厂家的国际竞争力。上位机软件是玻璃切割机数控系统的重要组成部分，本文首先结合玻璃切割需求，对软件进行了总体设计，接着对图形编排系统中所涉及的主要技术问题进行讨论，包括异型玻璃产品图形数据的导入，自动优化编排，交互式图形编排，图形数据的存储方式。其中，结合玻璃切割的工艺特点，提出了一种启发式矩形排样方法，能有效提高原料利用率和排样速度。同时，阐述了玻璃图形形成加工路径算法，分析了影响玻璃切割质量的主要因素。在总结与控制器通信任务的基础上，制定通信协议，实现了下传加工文件，实时加工路径仿真等通信功能。接着介绍了实践成果玻璃切割机上位机软件的用户界面和操作方法。最后，针对玻璃加工行业的特点，提出了逆向工程在玻璃切割机中的几种应用方案，并分析其优缺点和适用范围。
上传时间： 2022-06-25
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STM32单片机控制激光雷达，激光雷达是目前比赛赛事中常见的传感器，更是无人车的必备.rar
上传时间： 2022-06-28
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本文介绍了一种基于激光传感器转速测量系统的设计。系统采用对射式激光传感器产生与电机转动相对应的脉冲信号，使用STM32单片机对脉冲信号进行捕捉，记录一定时间内的脉冲总个数，然后计算出电机的速度，最后系统通过OLED实时显示电机的转速值。经过软硬件系统的调试，表明本测速系统达到了预期的效果，并且硬件简单、测量数据可稳定靠，具有一定的应用价值。只有源代码，硬件直接手工焊接，因此没有电路图以及PVB，电路自行使用STM32最小系统板连接传感器即可。
上传时间： 2022-07-01
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TDC-GP22激光测距仪应用指南
上传时间： 2022-07-09
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使用TDC-GP22时间数字转换器的激光测距仪
上传时间： 2022-07-09
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