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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基于ROK101007型蓝牙模块和TMS320C54x型DSP的家用医疗保健智能机器人设计摘要：未来社会将会越来越重视 医疗保健服务 ，提 出一种新型智能机 器人 ，就其在数字化 家庭医疗 保健方面的应用进行模型设计 ，并将蓝牙技术应用在智能机器人与医疗仪器和控制 PC的通信 中。 关 键 词 ：数字化家庭 ；智能机器人 ；侍感器；蓝牙技术；医疗保健 ；ROKl0l007；TMS320C54x 中 图分 类号 ：R197．39 文献标 识码 ：A 文章编 号 ：1006—6977(2006)02—0数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元 。 所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部网络提供覆盖 整个家庭的智能化服务 ，包括数据通信、家庭娱乐 和 信息家电控制功能。 数字化家庭设计 的一项主要内容是通信功能的 实现 ，包括家庭 与外界的通信及家庭 内部相关设施 之间的通信。从现在的发展来看，外部的通信主要 通过宽带接入 Internet，而家庭 内部的通信，笔者采 用 目前 比较具有竞争力的蓝牙 (Bluetooth)无线接入 技术。 传统的数字化家庭采用 PC进行总体控制 ，缺 乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备 多种外部传感器的智能机器人 ，将此智能机器人视 作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。 本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健 方面的应用进行模型设计 ，在智能机器人与医疗仪 器和控制 PC的通信采用蓝牙技术 。整个系统 的成 本较低 ，功能较为全面，扩展应用非常广阔，具有极 大的市场潜力。 2 智能机器 人的总体设计 2．1 智能机器人的多传感器 系统 机器人智能技术 中最为重要 的相关领域是机器 人 的多感觉系统和多传感信息 的集成与融合【l1，统 称为智能系统的硬件和软件部分 。视觉 、听觉、力觉、 触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信 息融合使用 ，可使机器人完成实时图像传输、语音识 别 、景物辨别、定位 、自动避障、目标物探测等重要功 能；给机器人加上相关的医疗模块(CCD、CAMERA、 立体麦克风 、图像采集卡等 )和专用医疗传感器部 件 ，再加上 医疗专家系统就可以实现医疗保健和远 程 医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图 如 图 1
上传时间： 2022-02-15
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超声波测距在智能机器人中的开发与应用摘 要：本文提出了在机器人控制中，使用软件方法实现超声波测距机器人避障功能的工作原理和设计 方法。该系统在使用过程中，测量精度高，机器人避障准确，可靠，真正实现了智能化控制。 关键词：机器人 超声波 测距 软件触发 Abstract： The 0n pnnc eanddesignm d10d ofu]U~ sordc are descx'~edindetail fora intenigencero~ ic ． ByI|8i“gthissystem，therobotmakesaccta~elyavoidingdmwhackhi# reliability． 1畸 wo阿s：ro tultro-sor~c聊 曲 喀sot~aretrigger 1 引言 在智能机器人的研制开发中，很重要 的一部 分就是机器人 要能实现避 障功能 ，即通过传感器 的作用 ，探测机器人行进道路 上是否碰到障碍。 若碰到了障碍 ，机器人应该 自动转向 ，躲避障碍 。 本文所介 绍的超声 波测距方法 ，应用 于 ET一18 Hem智能机器人中。通过超声波测距 ，该智能机 器人实现了对步进电动机的智能控制及运动控制 方式的灵活应用。同时，超声波测距作为一种非 接触 的检测方式 ，和红外 、激光及无线电测距相 比，在近距范 围内有不受光线影响、结构简单 、成 本低等优点 2 超声波测距基本原理 超声波是指频率在 2000Hz以上 ，不能引起正 常人听觉反应 的机械振动波 ，是物体 的机械振 动 在弹性介质 中传播所形成 的机械振动波。由于超 声波具有非常短 的波长 ，可 以聚集成狭小 的发
上传时间： 2022-02-16
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文章提出了一种基于AT89S51单片机的智能家居系统的设计,该系统具有室内煤气以及烟雾的检测、家庭室内防盗等功能。文章详细分析了系统的总体设计,详尽分析并设计了煤气传感器模块、烟雾传感器模块、人体红外感应传感器模块、报警模块等各硬件部分,并利用PROTUES软件进行了系统仿真。仿真结果证明:系统具有成本低、效率高、操作方便等优点,达到了预期设计的效果。This paper presents the design of an intelligent home system based on AT89S51 microcontroller.The system has the functions of detecting indoor gas and smoke,guarding against theft in the home,and so on.The overall design of the system is analyzed in detail.The gas sensor module,smoke sensor module,human infrared sensor module,alarm module and other hardware parts are analyzed and designed in detail,and the system simulation is carried out using PROTUES software.The simulation results show that the system has the advantages of low cost,high efficiency,convenient operation and so on,and achieves the expected design effect.
上传时间： 2022-03-28
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本论文是依托“985”工程超宽带全中频比幅比相测向系统研制项目，在原有经典雷达接收机系统设计方案的基础上，结合测向系统的工作原理和测向要求，采用四通道一次变频超外差设计方案，基于MC和MMC器件分模块设计了一个雷达接收机，并对该接收机的频率源进行了研制论文首先针对该接收机系统的指标要求，进行了系统的变频分析以及链路的指标分配和核算，对接收机进行了系统级设计和功能模块规划。下变频电路是整个接收机系统的主要组成部分。论文选用双平衡混频器，并对下变频电路中各个功能模块，包括耦合电路、低噪声放大电路、混频电路、中频放大电路和中频滤波电路以及其本振信号功分电路和测试信号功分电路进行了设计和测试。在此基础上，还完成了下变频电路的结构布局和电磁兼容设计。频率源已成为雷达接收机系统的乃至整个雷达系统十分关键的技术。论文采用直接数字频率合成器（DDs）和锁相环（PLL）相结合的频率合成方案，完成了频率合成器，包括DDS、PLL以及其基于ARM的控制电路的设计和测试对接收机及其频率源的测试结果表明：系统工作状态正常，基本满足设计要求。21世纪进入高技术兵器时代，武器装备的自动化和智能化是其发展的主要趋势。智能化武器中最为突出的是精确制导和无人机，其精确的探测技术是由一个建立在一定体制上的测向系统完成，因而现代电子战对测向系统的准确性要求越来越高。在众多的测向体制中，比幅比桕测向具有系统设备少、易实现、通道的致性好及抗干扰性高等优点，被广泛使用于电子侦察设备。在这样一个测向系统中，雷达接收机是一个重要的组成部分。雷达（RADAR）词源于美国海军在1940年第二次世界大战中使用的一个保密代号，它是无线电探测和测距（Radio Detection and Ranging）的英文缩写，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置，因此雷达也称为“无线电定位”。随着雷达技术的发展，雷达的基本任务不仅仅是从探测目标中提取诸如目标距离，角坐标（方位角和俯仰角），而且还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多目标反射特性等方面的信息。
标签： 接收机
上传时间： 2022-03-29
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制导雷达是武器系统的重要组成设备，负责完成对来袭目标的探测、跟踪和识别，同时对拦截导弹实施全过程控制，直至摧毁来袭目标。本书从制导雷达系统工程设计要求出发，提出了制导雷达系统的设计方法，讨论了选择雷达工作体制，确定系统组成，分析计算机性能，确定系统各部分技术指标等关键问题，本书还专门讨论了制导雷达系统的精度分析，总体设计，可靠性维修设计和系统试验技术等内容。作为应用实例，本书针对两种典型的中近程防空武器系统的制导雷达和中远程防空导弹武器系统的多功能相控阵制导雷达，介绍了它们的设计原理，系统组成，系统工作过程和各主要分系统的关键技术，并讨论了固态有源相控阵技术和新一代防空导弹武器系统研制过程中的主要关键技术问题。
标签： 雷达
上传时间： 2022-05-20
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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
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MLX90614 系列模块是一组通用的红外测温模块。 在出厂前该模块已进行校验及线性化，具有非接触、体积小、精度高，成本低等优点。被测目标温度和环境温度能通过单通道输出，并有两种输出接口，适合于汽车空调、室内暖气、家用电器、手持设备以及医疗设备应用等。本文以MLX90614为例介绍其原理和应用。 特性和优点 体积小，成本低 易集成 宽温度范围内的出厂校准设置：传感器温度范围-40…+125 ˚C物体温度范围-70…+380 ˚C Ta 和 To 由 0 到+50°C 温度范围内，精度可达到 0.5°C (医用) 高精度校准 测量辨析度可达 0.02°C 单个和双重视野版本 兼容 SMBus 数字接口 客户定制的 PWM 连续读数输出 3V 和 5V 电源电压 电源电压可从 8…16V 调节 节能工作模式 适用于不同应用领域的多种封装方式和测量方式 车用级别标准应用实例 高精度无接触测量 用于车用空调控制系统的温度舒适度传感器 用于住宅，商业和工业建筑的空调温度感应元件 挡风玻璃防雾应用 汽车视野死角检测 工业移动元件温度控制 打印机、复印机温度控制 家电温度控制 卫生保健 家畜监控 移动物体探测 多区域温度控制 – 两线通信可支持多达 100 个传感器 热动继电器 / 警报 体温测量
上传时间： 2022-05-30
上传用户：wangshoupeng199
在EURO NCAP 2025 Roadmap中，规划车内儿童存在检测的需求，促使汽车制造商在未来产品设计上须提供此功能。借此帮助解决识别独自遗留在汽车中的儿童和警告驾驶员的问题，添加儿童存在检测功能可提高汽车的整体安全等级。在此， 世平兴业特别介绍以TI IWR1642 雷达单芯片为主的模组，作为车内生命探测检测的推荐方案，其产品特点如下1.其基于77GHz mmWave 射频互补金属氧化物半导体（RFCMOS）技术。调频连续波（FMCW）雷达可实现精确测量距离和相对速度。2.可提供高达4 GHz的超宽频宽，能够以高于24-GHz窄带解决方案16倍的精度感测物体和运动。3.雷达相对不受常见的环境条件的影响 如:灰尘，烟，光线….等。因为FMCW雷达传输特定信号并处理反射，它们可以在完全黑暗和明亮的日光下工作(雷达不受眩光影响)。与超声波相比，雷达通常具有更长的距离和更快的传输时间信号。
上传时间： 2022-06-04
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随着现代科技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化的趋势。同时，随着汽车工业的飞速发展，汽车的产量和保有量都在急剧增加。但公路发展、交通管理相对落后，导致了交通事故与日俱增，城市交通拥堵成为城市管理的难题。本设计在汽车前端放置超声波检测装置，通过对前方汽车车距的检测，送到中心控制器作出判断，进行车辆车速控制，从而达到车辆主动安全行驶，避免不必要的碰撞。设计利用智能小车来模拟真实车辆行驶环境，采用红外对管检测黑线实现循迹，超声波传感器测距实现避障，采用MSP43062553作为主控制芯片，电动车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车四个直流电机运转，实现小车自动识别路线循迹行驶，能较有效的控制其在碰上障碍物时能及时停车。本设计结构简单，较容易实现，具有一定的智能性。这个系统安装在汽车上，能探测车辆前方的行人、车辆或周围障碍物，能向司机提前发出即将发生撞车危险的信号，促使司机采取应急措施来应付特殊险情，避免损失，在日常交通环境中提高了车辆行驶安全性，具有一定的市场推广价值。关键词：智能小车：msp430单片机；L298N；超声波传感器；红外传感器
上传时间： 2022-06-17
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