基于CPLD的脉冲激光测距飞行时间测量

研制了基于CPLD的脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了激光测距仪的精度,并且可灵活修改设计,使同一硬件系统可用于不同类型的脉冲激光测距仪的飞行时间测量。此系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪。

军用脉冲激光测距技术与研究现状

简要介绍了军用脉冲激光测距机的工作原理和应用现状,分析了脉冲激光测距机中各种激光源的优缺点,并对现阶段军用脉冲激光测距机的研究热点和未来的发展趋势作了相应阐述。

脉冲激光测距系统中高精度时间间隔测量模块的研究

时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200m s,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75mm,适用于远距离的测量.给出了硬件和软件设计方法以及模块的测试结果.

脉冲激光测距时间间隔测量及误差分析

在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原理,设计了其测量系统及相应的测试电路。利用该系统进行了实验研究,达到了100ps的时间间隔测量精度,对应于1.5cm的测距精度。最后,进行了测量误差分析。

脉冲激光测距机最大测程校准方法

激光测距机的最大测程是激光测距机最主要的性能指标之一,是激光测距机有关性能参数的一种综合反映.简要介绍校准脉冲激光测距机最大测程的几种主要方法,并对各种方法的优、缺点进行详细分析.

采用模数转换技术提高脉冲激光测距的测时精度

针对脉冲激光测距中计数量化误差影响测时精度的问题，本文提出了采用模数转换技术提高测时精度的方法，并进行了可行性与精度分析，理论与实践结果均表明，该方法易于实现。

高精度高重频脉冲激光测距系统

在三维激光扫描探测系统中,激光测距的测量重频和测量精度是影响整个系统性能的关键参数。介绍了三维激光扫描探测系统的工作特点,设计了一种以NiosII嵌入式软处理器为核心的高重频、高精度脉冲激光测距系统。通过分析影响测量重频和测距精度的因素,采用双阈值时刻鉴别方法进行计时起止时刻的鉴别,使用TDC-GP2高精度时间间隔测量芯片进行精密计时,设计了基于NiosII嵌入式软处理器的计时控制系统以提高测量重频。实验结果表明:实现了测量重频为20 000次/s、测距精度为3 cm的激光测距。与传统的单片机控制的计时系统相比,该系统不仅测量重频和测量精度高,且具有更好的可扩展性和灵活性。

单自触发脉冲激光测距技术

基于自触发脉冲飞行时间激光测距方法,本文提出并系统性的研究了单自触发脉冲激光测距技术(SSTPLR)。根据不同的单自触发方式,提出了反向单自触发和同向单自触发脉冲激光测距技术。设计了各自的实验测距系统,在3m距离范围内,实现了误差分别为0.96mm和0.62mm的激光测距。

利用TDC-GP2优化脉冲激光测距系统性能

系统温度稳定性和脉冲飞行时间测量精度是影响脉冲激光测距系统整体性能的两大要素,利用ACAM公司生产的新一代高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2可以在获得双通道、单通道65 ps高测时分辨率的同时,利用其自身高精度低功耗温度测量单元代替传统的温度传感器分立元件作为温控电路部分信号采集电路。在简化系统电路结构的同时优化了系统性能.在介绍TDC-GP2的主要功能和特性的基础上,利用其优良特性设计了一种小型高精度脉冲激光测距系统.

脉冲激光测距中时间放大技术实验研究

介绍激光脉冲测距中时间放大技术的原理和实现方法。用设计的电路进行了时间间隔模拟放大测量,测量结果和理论计算基本一致。提出时间放大电路设计中几个关健技术问题的解决方法。实验结果表明,用时间放大方法可在不提高时钟频率的情况下,将测距精度提高至分米或厘米级。

脉冲激光测距机性能综合测试技术

提出利用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方法进行激光测距机最大测程测试,利用精密光电延时与激光回波模拟技术相结合的方法实现对测距机测程范围、测距精度、选通范围及精度、距离分辨力等主要性能参数的室内模拟测试。对测试原理进行了论述,并对激光测距机的实验数据进行了分析。实验结果表明:利用所提出的综合测试技术可实现对脉冲激光测距机多个主要性能参数的准确测试,为客观评价激光测距机的性能提供了可靠的测量数据。

CPLD在自触发脉冲激光测距飞行时间测量中的应用

自触发脉冲激光测距是一种新型的脉冲激光测距方法,该方法解决了传统脉冲激光测距测量精度与 测量速度之间的矛盾。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速 度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距的飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了激光测距的 精度,并且系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪。对自触发脉冲激光测距 进行了实验研究,在20 m的测量范围内,获得了±0．98 mm的测距精度。

脉冲激光测距机靶标调向光轴平行性检测方法研究

提出一种基于靶标调向装置的脉冲激光测距机光轴平行性检测方法。靶标十字分划中心分别与脉冲激光测距机白光瞄准光轴十字分划中心和激光发射光轴光斑中心对准,通过读取码盘数据计算光轴平行性误差。该方法操作简单,能够实时定量地检测光轴平行性误差,有效地提升了检测精度,实现了光轴平行性检测的数字化、自动化。

基于CPLD的多目标脉冲激光测距系统的设计与实现

研制了基于CPLD的多目标脉冲激光测距系统,传统的测距方法,每个激光脉冲只能测量单一的目标,而多目标测距系统可以对测距范围和测量方向上出现的多个目标同时进行测量,系统采用先进的复杂可编程逻辑器件CPLD实现,较好地实现了集群式多目标捕获的关键技术,提高了激光测距系统的实用性、灵活性。

低信噪比下机载平台多脉冲激光测距机目标回波降噪算法

针对远距离飞机目标,机载多脉冲激光测距机通常采用数字化处理体制,影响其测距精度的因素包括发射激光脉冲宽度的距离分辨率、大气传播及目标反射特性造成的波形展宽、回波信号接收处理通道的非线性相频特性等。数字化采样率、回波信号降噪、目标峰值点位置估计等数字化处理过程引起较大的目标距离定位误差。提出了基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和重构的回波降噪方法,首先对脉冲激光目标回波波形进行建模,然后分析了现有数字化回波降噪算法的性能及其对定位精度的影响。实验结果表明,所提方法可以准确提取目标峰值点位置,改善激光测距机的目标定位精度。

小波变换算法在脉冲激光测距中的应用

从原理上分析了小波变换算法检测信号奇异点的可行性,介绍了Mallat算法及其改进、小波基的选取等内容,并给出了算法的实现步骤,还通过实验现象和数据分析证明,该算法可应用于高精度脉冲激光测距中。

脉冲激光测距中高精度时间间隔系统设计

时间间隔测量系统采用基于时间数字转换芯片TDC-GP22实现了高精度脉冲激光测距。采用高性能STM32单片机作为主控器,SPLLL90_3半导体激光二极管,AD500-9作为接收的光电探测器。测量结果通过SPI通信接口传送给单片机,经单片机处理后的数据传给LCD12864显示器。测试结果表明,该测量方法精度可达65 ps,系统结构简单、可行性高。

基于时幅转换插入法的脉冲激光测距

针对传统脉冲激光测距直接计数法精度低的问题,本文介绍用时幅转换插入法来提高脉冲激光测距时间测量分辨率和测距精度的原理和技术途径。提出了时幅转换电路设计中的几个关键问题。在脉冲激光测距实验平台中对设计的时幅转换电路进行了性能测试实验。结果表明,时幅转换插入法将时间测量分辨率由10ns提高到20ps,测距精度由1.5m提高到5cm。最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差因素。

提高脉冲激光测距精度的方法研究

对脉冲式激光测距系统的误差来源进行了较详尽分析,最终给出一种提高激光测距精度的时刻鉴别方法,该法不仅可以减小因回波信号幅值变化带来的鉴别误差,还可以减小因为脉冲上升沿延时带来的误差;此外,提出了一种高精度的时间间隔测量装置,该装置可以减小因电子元器件带来的固有延时误差,较已有的2路测试减小延时误差的方法具有结构简单,成本低等优点。设计的系统具有2个优点:1)成本较低;2)同成本情况下精度较高。测试精度能达到15cm左右。

脉冲激光测距信号插值的新算法研究

提出了一种针对脉冲激光测距中非合作目标定位的新算法。该算法采用相关检测所得的峰值位置附近的若干采样点进行插值运算,并根据采样点距离峰值位置的远近赋予不同的权重,然后进行加权平均,从而得到非合作目标的准确位置。该算法充分利用了相关检测峰值位置附近的众多采样信息,避免了单个采样点对定位精度的影响,显著地提高了定位的精确度和稳定度。实验表明,该算法比直接用相关检测,测量精度约提高了1倍。