激光雷达测距电路设计

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1、西安电子科技大学硕士学位论文激光雷达测距电路设计姓名：潘璠申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：韩香娥20090101摘要激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物，它具有分辨率高、抗干扰能力强等优点，可以用来进行测距、测角、角追踪、目标速度的测量，因此激光雷达在军事和民用领域都得到广泛的应用。本文研究了激光雷达理论和激光雷达的测距方法，基于激光脉冲测距原理，设计了一种结构简单，高精度的测距电路。时刻判别电路基于前沿定时法，采用高速比较器ADCMP600设计了结构简单的高速的时刻判别电路；脉冲测距法中的计时脉冲的精度制约着测距的

2、精度，我们采用了一款高精度的时间间隔测量芯片TDC．GPl，计时精度达到250ps，这是传统计时方法无法达到的，并且大大简化了电路；采用STC单片机作为系统的MCU，通过C语言和汇编语言编程实现了对TDC—GPl的控制和数据的读出和处理，并且实现了和上位机通讯。关键词：激光雷达测距电路设计时间间隔测量高精度ABSTRACTLidarisaproductoflaserandradar,andithasadvantagesofhi曲一resolution,betterabilityofanti-jamming．Itcanbeemp

3、loyedtoranging，angle—measuring，angletracing，speed-measuring，etc．Lidarhaswidemilitaryandcivilapplications．ThisthesisisdevotedtotheresearchontheoryofLidarandLidarranging，andthedesignofsimplebuthi曲-precisionLidarrangingcircuitbasedonprincipleofpulselaserranging．Ontheba

4、sisoffront-timemethodandemployingthehigh—speedcomparerADCMP600，wedesignasimplebuthigh·speedtime—identificationcircuit．Theprecisionoftime—pulseinpulselaserrangingisakeytoprecisionofranging．ByemployingchipTDC-GP1，whichCanmeasllreintervals晰tlllligh．precision，thetimepre

5、cisionofourcircuitcanachieve250psandthecircuitisgreatlysimplified．STCSCMisemployedastheMCUofwholesystem．MixedprogramofCandAssemblelanguageiSusedtothecontrolofTDC-GP1anddatareadandprocessing．ThecommunicationwithhostcomputeriSachieved．Keywords：LadarRangingDesignofcirc

6、uitIntervalsmeasurementHigh-·precision西安电子科技大学学位论文创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。．申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电

7、子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期．型盟生墨且垦盆醐立严卫擗盈辞第一章绪论本章主要介绍了激光雷达的研究背景和意义，国内、外研究现状。最后，简要的

8、给出了本文的研究内容及其结构安排。1．1研究背景和意义激光雷达【l叫是以激光器为辐射源、光电探测器为接收器件、光学望远镜为天线的一种雷达。激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物，它具有分辨率高、抗干扰能力强等优点，可以用来进行测距、测角、角追踪、目标速度的测量以及目标活动的