激光連續(xù)波掃描(FMCW)絕對距離測量技術(shù)具有脫軌、測量無需接觸目標(biāo)、獨(dú)立于合作目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。它是一種獲取大型三維物體形貌信息的重要手段,具有測距范圍廣、測距精度高、自動化程度高的優(yōu)點(diǎn)。由于電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器具備掃頻速率快、調(diào)制方式簡單靈活、封裝尺寸小的優(yōu)點(diǎn),同時成本低,因此已成為激光FMCW絕對距離測量系統(tǒng)的首選光源。本課題設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)模混合光電鎖相環(huán)系統(tǒng)結(jié)合基于割線迭代算法的預(yù)校正實(shí)驗(yàn),用于電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的調(diào)諧非線性影響。首先,本課題介紹了通過以電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為測量光源的FMCW絕對距離測量系統(tǒng)的測距原理。分析了電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器掃頻存在的非線性對測距分辨率和精度的影響。然后,著重分析介紹對半導(dǎo)體激光器調(diào)頻存在的非線性的校正方法,建立以基于割線迭代算法的開環(huán)預(yù)校正為輔和以基于FPGA的數(shù)�；旌瞎怆婃i相環(huán)的閉環(huán)反饋為主的校正方法。通過與經(jīng)典電學(xué)鎖相環(huán)系統(tǒng)的比較,詳細(xì)分析了本課題中基于FPGA的數(shù)模混合光電鎖相環(huán)的數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)。接著,分析了基于FPGA的數(shù)�；旌瞎怆婃i相環(huán)重要參數(shù)的測量方法和各模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法。接著對電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的調(diào)頻非線性校正... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鎖相環(huán)基本結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3.4 基于 FPGA 的光電鎖相環(huán)模塊理論分析在對傳統(tǒng)的模擬電路的鎖相環(huán)系統(tǒng)有一個整體理解的情況下，根據(jù)本項(xiàng)目的對于激光 FMCW 絕對距離測量系統(tǒng)的非線性消除要求，設(shè)計(jì)一個基于自外差式的馬赫—澤德干涉儀（MZI）的數(shù)�；旌瞎怆婃i相環(huán)系統(tǒng)，來校正激光源掃頻非線性的影響。圖 3-2 是基于 FPGA 的數(shù)�；旌瞎怆婃i相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)。

（c）時序圖圖 3-3 異或門鑒相器相器雖然輸入在一定范圍為線性增益，但是要的方波脈沖信號，否則不僅增益會大幅度減小于本文校正激光器輸出拍信號的非線性，頻率空比就不是 50%的，所以不適合采用異或門鑒器鑒相器鑒相器為 JK 觸發(fā)器電路。因此，這種鑒相器進(jìn)行鑒相。根據(jù) JK 觸發(fā)器的邏輯關(guān)系，其工作入信號上升沿到來時，鑒相器輸出為高電平，升沿到來時，鑒相器輸出為低電平。與異或門輸入信號占空比為 50%的方波脈沖信號。在失模式于異或門電路工作模式一樣。但是，JK 的電路。對于毛刺較多（相位高頻噪聲）的輸輸出不確定的電平值，并且也要保證輸入信

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文br>[1]半導(dǎo)體激光器光電負(fù)反饋線性調(diào)頻技術(shù)研究[J]. 吳映,陳迪俊,孫延光,蔡海文,瞿榮輝.  中國激光. 2013(09)
[2]應(yīng)用拓展時域信號法抑制DFT頻譜泄漏[J]. 張曉光,王艷芬,王剛,劉衛(wèi)東.  實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2012(05)
[3]FM/cw激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙繼廣,張智銓,鄧陳.  裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]電調(diào)頻半導(dǎo)體激光絕對測量干涉儀[J]. 武勇軍,李達(dá)成.  激光技術(shù). 1996(05)
[5]線性度對線性調(diào)頻雷達(dá)距離分辨力的影響[J]. 宋景唯.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(02)

博士論文br>[1]FM/cw激光成像雷達(dá)中的大功率激光調(diào)制系統(tǒng)及技術(shù)研究[D]. 姜鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]FMCW液位測量雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及高精度測距原理研究[D]. 齊國清.大連海事大學(xué) 2001

碩士論文br>[1]基于雙半導(dǎo)體激光器掃頻干涉絕對距離測量技術(shù)研究[D]. 魏云清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]電流調(diào)諧半導(dǎo)體激光器絕對距離測量技術(shù)研究[D]. 張浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于FPGA的新型全數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王華軍.電子科技大學(xué) 2015
[4]基于拍頻法的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距研究[D]. 向康.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]FMCW激光雷達(dá)信號處理與研究[D]. 趙昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]線性調(diào)頻連續(xù)波激光測距測速的研究[D]. 華昊.長春理工大學(xué) 2011
[7]全數(shù)字鎖相環(huán)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉俊杰.電子科技大學(xué) 2011
[8]LFMCW高線性度信號源技術(shù)研究[D]. 張永強(qiáng).電子科技大學(xué) 2001



本文編號：2894920