本文關鍵詞：陣列化APD驅動及信息處理電路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以激光為輻射源、雪崩光電二極管(APD)為探測器的激光雷達系統(tǒng)具有抗干擾能力強、分辨率高、測量范圍廣等特點,近年來得到了快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的激光雷達系統(tǒng)采用單元APD探測器結合掃描裝置對目標區(qū)域進行探測,其體積較大、成像速率較慢;而采用陣列APD探測器的非掃描激光雷達系統(tǒng)具有良好的探測性能,是一種極具前景的探測方式。推帚式機載激光雷達采用線陣APD探測器和飛行平臺,能夠靈活的對大范圍地域進行高精度探測,其中接收處理系統(tǒng)是影響激光雷達性能的關鍵技術之一,相比于單元探測器,推帚式激光雷達的接收處理系統(tǒng)更加復雜,包括多通道信號的接收調理、成像電路的設計、信息處理系統(tǒng)的分析。論文設計了一種可獲取信號距離和強度信息的多通道接收處理系統(tǒng),主要工作內容如下:1.研究了推帚式機載激光成像雷達的工作原理,分析系統(tǒng)的組成結構和特點,結合應用場景需求提出推帚式激光雷達系統(tǒng)的分辨率、測距精度、處理速率、重復頻率等指標。2.分析接收處理系統(tǒng)的功能和組成結構,根據推帚式激光雷達系統(tǒng)指標確定接收處理系統(tǒng)需要達到的性能參數,提出一種可獲得脈沖距離和強度信息的接收處理系統(tǒng)方案。3.設計了一種64通道的接收處理系統(tǒng),該系統(tǒng)由調理模塊、多路復用模塊、信息處理模塊組成。調理模塊完成信號的放大、時刻脈沖整形和峰值保持,多路復用模塊完成多通道模擬信號的傳輸,信息處理模塊完成系統(tǒng)控制、驅動和信息的處理。4.完成了接收處理系統(tǒng)電路總體硬件結構設計,對電路模塊進行分析和仿真,完成信號調理電路PCB版圖的制作,設計系統(tǒng)工作狀態(tài)和流程圖,并對系統(tǒng)狀態(tài)和線陣APD探測器驅動時序進行數字仿真分析。初步驗證了設計的多通道接收處理系統(tǒng)的可行性。
【關鍵詞】：推帚式激光雷達 線陣雪崩光電二極管 接收電路 信號處理
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.98
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究的工作背景和意義9-11
• 1.2 陣列APD激光雷達發(fā)展和趨勢11-14
• 1.2.1 國外陣列APD激光雷達發(fā)展和趨勢11-13
• 1.2.2 國內陣列APD激光雷達發(fā)展和趨勢13-14
• 1.3 論文主要研究內容14-16
• 第二章 推帚式機載探測系統(tǒng)應用和指標分析16-30
• 2.1 推帚式機載激光雷達系統(tǒng)16-20
• 2.1.1 推帚式激光雷達系統(tǒng)優(yōu)點18
• 2.1.2 推帚式激光雷達系統(tǒng)應用場景18-20
• 2.2 推帚式探測系統(tǒng)飛行指標20-21
• 2.3 激光器指標對系統(tǒng)的影響21-27
• 2.3.1 激光在大氣的傳播22-23
• 2.3.2 激光雷達探測距離23-26
• 2.3.3 激光雷達測距精度26-27
• 2.4 線陣APD探測器指標27-29
• 2.5 系統(tǒng)整體指標29
• 2.6 本章小結29-30
• 第三章 接收處理系統(tǒng)功能和指標分析30-39
• 3.1 距離測量功能30-35
• 3.1.1 時刻鑒別31-33
• 3.1.2 時間間隔測量33-35
• 3.2 強度成像功能35-37
• 3.3 接收處理系統(tǒng)結構37-38
• 3.4 接收處理系統(tǒng)指標分析38
• 3.5 本章小結38-39
• 第四章 接收處理系統(tǒng)設計39-59
• 4.1 系統(tǒng)總體硬件結構39-40
• 4.2 調理模塊40-46
• 4.2.1 增益電路40-42
• 4.2.2 峰值保持電路42-44
• 4.2.3 時刻鑒別電路44-46
• 4.3 多路復用模塊46-48
• 4.4 信號調理PCB板圖設計48
• 4.5 信息處理模塊48-53
• 4.5.1 模數轉換電路49-50
• 4.5.2 時間數字轉換電路50-53
• 4.5.3 FPGA53
• 4.6 系統(tǒng)工作流程和時序53-58
• 4.6.1 信息處理系統(tǒng)狀態(tài)與時序54-57
• 4.6.2 線陣APD探測器驅動時序57-58
• 4.7 本章小結58-59
• 第五章 總結59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-64
• 研究成果64-65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 王永綱;;APD探測器低噪聲前端電子學研究[J];核電子學與探測技術;2006年03期

  本文關鍵詞：陣列化APD驅動及信息處理電路研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：378441