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基于FPGA的汽车防撞信号处理系统的研究
| 论文题名： | 基于FPGA的汽车防撞信号处理系统的研究 |
| 关键词： | 汽车工程;防撞信号处理系统;功能模块;稳定性分析;现场可编程门阵列 |
| 摘要： | 主动式、现代化光学遥感激光雷达以其优越的性能在军事、车辆、天气预测等方面得到了广泛关注和应用。一维扫描激光雷达与其他的汽车前视激光雷达系统相比，结构简单，易于成像；与后视激光雷达相比，应用更加广泛，效果显著。论文基于FPGA实现了一维扫描激光雷达汽车防撞信号处理系统，设计结构明确、芯片成本低、成像快速，可应用于汽车防撞雷达系统中，减少车与车之间的不必要碰撞。 论文首先对基于FPGA的汽车防撞信号处理系统进行了研究，为了使系统更加简单明了，论文在一片FPGA上同时实现了显示强度图像和距离图像的功能，改变了原有汽车防撞系统使用多个芯片和外加摄像头等器件才能实现测距和成像功能的结构设计。为了使硬件系统结构简单化，论文采用编写verilog代码方式实现了部分芯片的功能，从而使后续的PCB版图更加容易实现，减少了布局布线的误差，为汽车防撞系统的稳定性提供了保障。 论文利用20kHz的矩形波脉冲驱动激光器发射激光，采用DAC产生50Hz正弦波控制振镜振动。两者共同作用使激光可以对目标物体进行一维扫描，得到的反射回波信号通过AD603进行放大，放大后的回波信号送至峰值保持电路进行脉冲展宽，展宽后的脉冲很容易被ADC采集到，克服了以往反射回波采集不到的缺点，经ADC转化后输出的强度交由FPGA处理，最终在VGA上显示强度图像。 传统的测距模式一般采用专业的测距芯片获取距离数据，相对复杂、成本较高，论文对传统方法进行了改进，用FPGA自带的PLL锁相环倍频时钟提高测距时间精度，实现高速测距，其测距精度可达到5ns，最短距离3m。采用8位ADC，强度精度可达到10mV。最后将得到的距离数据显示在VGA上，VGA有自己的固有时序，所以信号需要同步后才能正确显示数据。 |
| 作者： | 王瑶 |
| 专业： | 微电子学与固体电子学 |
| 导师： | 王静 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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