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基于高频激光长距离测距系统电路的研究
| 论文题名： | 基于高频激光长距离测距系统电路的研究 |
| 关键词： | 脉冲激光测距法;车辆防碰撞;恒比定时;电路性能;软件设计 |
| 摘要： | 实时的距离检测技术是车辆防碰撞的关键技术。在实时距离的探测上，高频脉冲激光测距技术有着其他测距技术无法相比的优势。本文根据汽车电子的特点，应用脉冲式激光测距原理，以集成元件为主，对小型高频距离测量系统的电路和软件部分进行了设计，并对电路性能和测量的误差进行了分析。整个电路集成度高，体积小，测量距离可达到100m，频率最高可以达到5kHz，精度在+0.3m。 论文主要研究的内容如下: 1、参考了大量资料，分析了目前常用的几种距离检测技术的原理与特点，选用脉冲激光测距法作为设计的实现方法。 2、根据脉冲激光在飞行过程中能量的传递规律构建数学模型，依据激光测距性能方程，分析了和激光测距性能相关的参数特性。 3、分析了脉冲信号的信噪比，带宽和幅值的特点，以集成芯片为主，设计了脉冲激光发射与脉冲激光接收电路，集成化程度高，体积小，抗干扰能力比分立元件设计的电路强。 4、采用恒定比值时刻鉴别原理，借鉴负脉冲恒定比值时刻鉴别电路，设计了适合本系统的无延迟线恒定比值时刻鉴别电路，提高了脉冲时刻鉴别的精度。 5、分析了常用的几种计时方法，采用基于延迟线插入技术的芯片TDC-GP2，结合高性单片机ATMEGA16设计了高精度计时电路。单片机通过串行数据总线(SPI)总线控制计时芯片的工作，计时电路的计时精度可以达到65ps。 6、结合汽车电子系统的特点，采用CAN总线设计了通信电路，使计时数据能实时地传输到汽车电子系统当中。采用车辆系统中的直流电源为供电电源，设计了升压电路以及输出稳定的电源管理模块，确保电路正常工作。 |
| 作者： | 丁睿明 |
| 专业： | 机械工程(机械电子工程) |
| 导师： | 廖平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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