本文關鍵詞：基于半導體激光器的大量程相位法測距儀電路研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 半導體激光測距儀因其具有非接觸、精度高、體積小、成本低等優(yōu)點被廣泛應用于軍事、航天、機器人視覺、工業(yè)自動生產(chǎn)線和測繪等領域。 相位法激光測距采用多頻調(diào)制和高精度的相差測量技術可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)毫米甚至更高精度的測量,但現(xiàn)有的測量裝置由于存在多頻調(diào)制電路復雜和沒有很好的解決相差測量的高精度和快速測量之間的矛盾問題,使得相位法激光測距很難應用于大范圍目標快速的跟蹤測量。本文著重對多頻調(diào)制及相差測量環(huán)節(jié)進行了深入研究以提高大量程測距的測量速度和精度。主要研究內(nèi)容如下: 針對用振蕩電路產(chǎn)生多頻調(diào)制源頻率穩(wěn)定性差、容易產(chǎn)生漂移及頻率調(diào)整靈活性差等問題,設計了基于直接數(shù)字合成技術的高精度雙頻調(diào)制信號產(chǎn)生電路,同時該電路還為后續(xù)差頻測相提供高穩(wěn)定的本振信號; 設計了基于壓控恒流源的半導體激光功率直接內(nèi)調(diào)制電路,該電路與上述調(diào)制信號源相結合可實現(xiàn)對半導體激光功率的高頻調(diào)制,且調(diào)制頻率可靈活調(diào)整,可在實現(xiàn)多頻調(diào)制的同時實現(xiàn)快速測尺頻率切換; 在對傳統(tǒng)自動數(shù)字測相法的誤差進行分析的基礎上采用了多周期同步數(shù)字測相方法,對其誤差進行了分析,并采用可編程邏輯器件(CPLD)加以實現(xiàn)。該方法可以有效的消除因本振信號頻率漂移及閘門信號與被測信號的非同步引起的測相誤差,同時提高了測量速度。 試驗結果表明,以上關鍵技術的研究在有效的提高大量程激光測距的測量速度的同時保證了測距精度,提高了整個裝置的數(shù)字化程度。
【關鍵詞】：激光測距 相位法 多周期同步測相 直接數(shù)字合成
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH761.2;TN248.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的目的和意義8
• 1.2 激光測距的方法及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 激光測距的方法9-11
• 1.2.2 激光測距儀的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 雙頻調(diào)制相位法激光測距方案設計14-19
• 2.1 相位法激光測距的原理14-17
• 2.2 系統(tǒng)的組成17-18
• 2.3 本章小結18-19
• 第3章 相位法激光測距的關鍵技術研究19-44
• 3.1 激光發(fā)射單元的研制19-33
• 3.1.1 半導體激光器的特點19-20
• 3.1.2 調(diào)制方法原理20-22
• 3.1.3 半導體激光器直接調(diào)制原理22
• 3.1.4 調(diào)制信號發(fā)生電路22-30
• 3.1.5 半導體激光器雙頻調(diào)制電路30-32
• 3.1.6 軟啟動電路32-33
• 3.2 鑒相單元的研制33-42
• 3.2.1 差頻測相原理33-34
• 3.2.2 混頻電路研制原理34-36
• 3.2.3 數(shù)字測相法36-38
• 3.2.4 多周期同步鑒相法的原理38-40
• 3.2.5 多周期同步數(shù)字測相電路的實現(xiàn)40-42
• 3.3 控制和數(shù)據(jù)處理單元42-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第4章 實驗與誤差分析44-51
• 4.1 多周期同步數(shù)字測相環(huán)節(jié)穩(wěn)定性實驗45-47
• 4.2 相差測量單元穩(wěn)定性試驗47-49
• 4.3 測相單元分辨力實驗49-50
• 4.4 本章小結50-51
• 結論51-52
• 參考文獻52-55
• 哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明55
• 哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文使用授權書55
• 哈爾濱工業(yè)大學碩士學位涉密論文管理55-56
• 致謝56

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