便携式短程激光测距仪部分关键电路的设计与研究

摘要

随着20世纪60年代激光技术的出现，与电磁波及超声波相比，利用激光良好的准直性来测量距离的激光测距技术日益受到人们的重视。目前激光测距仪发展的主要趋势是提高激光测距系统本身的测量精度和实现小型化。本文旨在针对成本低、体积小的高精度短程激光测距系统开展研究工作，主要任务是设计与实现脉冲激光测距系统中激光发射器电路和计时电路。
　　基于对已知的几种计时方法进行的分析和比较，本文选用传统测量方法与时间线性展宽技术相结合的方法实现时间间隔的高精度测量。时间线性展宽技术可以在较低的工作频率下实现较高的测量精度，从而降低了电路的设计难度和成本。同时采用CPLD芯片实现了时间分割电路和计数锁存电路，有效地减小了电路体积。而采用激光二极管组成的激光发射单元体积小、重量轻，能达到短程测距的要求。
　　本文详细介绍了这两个关键电路的设计思想，并对电路进行了软件仿真及实际电路测试，通过对实验数据的分析，论证了所设计的电路可以达到预期的指标要求。在测试过程中，发现了现有实现技术的某些不足，并有针对性的提出了改进，主要体现在计时电路中的钳位电路设计和脉宽补偿思想，有利于进一步改善系统性能。

目录

便携式短程激光测距仪部分关键电路的设计与研究

DESIGN AND STUDY OF PARTSOF THE KEY CIRCUITS OF PORTABLE SHORT-RANGE LASER RANGE FINDER

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外的研究现状

1.3 现有激光测距方法的评述

1.4 本文研究的主要内容

1.5 本文的结构

第2章 脉冲激光测距系统的基本原理

2.1 激光发射器

2.2 脉冲接收单元

2.3 计时电路

2.4 系统精度影响因素介绍

2.5 本章小结

第3章 各部分的电路设计思想

3.1 激光发射器电路设计

3.2 计时电路设计

3.3 计时电路性能验证用信号源设计

3.4 可测距离分析

3.5 本章小结

第4章 仿真及实验结果分析

4.1 激光发射器电路的结果分析

4.2 时间分割和计数器电路的结果分析

4.3 时间线性展宽电路的结果分析

4.4 计时电路验证用信号源的实现

4.5 PCB设计

4.6 本章小结

结论

参考文献

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致谢