激光测距系统设计
用于相位法激光测距的电路系统设计
用于相位法激光测距的电路系统设计激光测距是一种常用的非接触式测量技术，可以精确测量目标物体与测距仪的距离。
相位法激光测距是其中一种常见的方法，通过测量激光光波的相位差来计算距离。
下面将介绍一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
1. 激光发射电路：设计一个激光二极管的驱动电路，可以通过电流控制二极管的发射光强。
使用一个恒流源以确保驱动电流的稳定性。
此外，还需要添加一个调节电路，可以根据需要调整激光发射的光功率。
2. 光电检测电路：将光电二极管作为光电检测元件接在测距仪上，用于接收激光反射光信号。
光电二极管产生的电流与光的强度成正比。
使用一个高增益的放大器将光电二极管产生的微弱电流信号放大。
3. 相位差测量电路：使用一个相位差测量电路来测量激光光波发射和接收之间的相位差。
该电路可以采用锁相放大器或频率调制技术。
在锁相放大器中，将激光发射的信号作为参考信号，将光电二极管接收到的信号作为待测信号输入。
锁相放大器可以精确测量相位差，并输出一个稳定的直流电压信号。
4. 距离计算电路：将锁相放大器输出的直流电压信号输入到距离计算电路中，根据相位差和激光波长的关系，计算出目标物体与测距仪之间的距离。
该电路可以通过编程芯片或者专门的测距芯片来实现距离计算。
以上是一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
通过精心选择和设计各个电路模块，可以实现高精度和稳定的激光测距功能。
需要注意的是，在实际设计中还需考虑电路的抗干扰能力、功率稳定性和其他实际应用需要的因素。
在激光测距中，相位法是一种常用的方法，能够提供高精度和高稳定性的测距结果。
相位法激光测距的原理是通过测量激光发射和接收之间的光波相位差来计算目标物体与测距仪之间的距离。
在设计电路系统时，需要考虑到激光发射电路、光电检测电路、相位差测量电路和距离计算电路等各个环节。
首先，激光发射电路是相位法激光测距系统中的重要组成部分。
它负责驱动激光二极管发射具有稳定光强的激光光束。
《相位法激光测距仪设计》
《相位法激光测距仪设计》摘要：I.引言- 激光测距仪背景和应用- 相位法激光测距仪的优势II.相位法激光测距仪原理- 相位法基本原理- 激光测距仪系统构成III.相位法激光测距仪设计- 系统硬件设计- 激光发射器- 激光接收器- 数字鉴相器- 系统软件设计- 相位差计算- 距离计算IV.相位法激光测距仪应用- 军事领域- 民用领域V.结论- 相位法激光测距仪的优势- 发展前景正文：激光测距仪是一种利用激光技术测量物体距离的仪器，广泛应用于军事、民用等领域。
相位法激光测距仪作为其中一种类型，具有高精度、高效率等优势，成为近年来研究的热点。
相位法激光测距仪基于相位法原理，通过检测发射光和反射光之间的相位差来检测距离。
其系统构成主要包括激光发射器、激光接收器、数字鉴相器等部分。
其中，激光发射器负责发射激光束，激光接收器负责接收反射光，而数字鉴相器则负责计算相位差。
在设计相位法激光测距仪时，需要考虑系统硬件和软件的设计。
在硬件方面，激光发射器和接收器需要具有较高的稳定性和精度，以保证测量结果的准确性。
此外，数字鉴相器的设计也非常重要，其性能直接影响到相位差计算的准确性。
在软件方面，相位差计算和距离计算的算法需要优化，以提高计算速度和精度。
相位法激光测距仪在军事和民用领域具有广泛的应用前景。
在军事领域，相位法激光测距仪可以应用于侦查、定位、导航等方面，提高作战效率和精度。
在民用领域，相位法激光测距仪可以应用于土地测量、建筑测量、无人机导航等领域，为生产生活提供便捷。
总之，相位法激光测距仪具有显著的优势，其设计和应用值得进一步研究和探讨。
激光雷达测距系统的设计与实现
激光雷达测距系统的设计与实现随着科技的不断发展和进步，激光雷达测距技术在物联网、自动驾驶、智能机器人等领域的应用越来越广泛。
本文将介绍一种基于激光雷达的测距系统的设计与实现。
一、需求分析设计一个基于激光雷达的测距系统，需要解决以下几个问题：1.测距精度：系统应具备较高的测距精度，以满足各种应用场景的实际需求。
2.扫描角度：激光雷达的扫描范围应能满足应用场景的需求。
同时，扫描角度越大，激光雷达所涉及到的场景就越广泛。
3.响应速度：系统应能够在较短的时间内响应并输出距离数据，以实现实时控制。
二、系统设计1.硬件设计激光雷达测距系统的硬件主要包括激光器、接收器、信号处理器等模块。
激光器：激光雷达使用的是红外激光器，其波长为905nm。
激光器的输出功率一般在几mW到几十mW之间，越高的功率通常意味着更远的测距距离和更高的探测灵敏度。
接收器：接收器主要是将激光雷达反射回来的光信号转换成电信号。
通常采用光电二极管作为接收器，其响应速度可以达到纳秒级。
信号处理器：信号处理器主要是对接收到的信号进行数字信号处理，提取出有用的距离信息并输出到终端设备。
现代激光雷达系统通常使用FPGA或DSP等高性能处理器来完成数字信号处理。
2.软件设计激光雷达测距系统的软件主要包括驱动程序、信号捕获程序、数据处理程序等。
驱动程序：激光雷达测距系统的驱动程序通常基于通用的串行或USB接口协议。
驱动程序主要负责将计算机通过串行或USB接口连接到激光雷达系统并控制其工作。
信号捕获程序：信号捕获程序主要用于捕获激光雷达反射回来的信号，并将其转换成数字信号。
此外，由于激光雷达的工作需要精准的时序控制，因此信号捕获程序还需要精确的时钟同步机制。
数据处理程序：数据处理程序主要用于对采集到的距离信息进行处理，并将处理后的数据输出到终端设备上。
数据处理程序一般分为实时处理和离线处理两种方式。
三、实现过程1.硬件实现我们选用TI公司出品的16位单片机TMS320F28377S来实现激光雷达测距系统硬件设计。
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》范文
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的进步，激光测距技术已经广泛应用于各个领域，如工业自动化、机器人导航、地形测绘等。
其中，脉冲式半导体激光测距系统以其高精度、快速响应等优点，逐渐成为主流的测距方式。
本文将详细介绍脉冲式半导体激光测距系统的设计，以期为相关研究和应用提供参考。
二、系统概述脉冲式半导体激光测距系统主要由激光发射器、接收器、信号处理与控制系统等部分组成。
其中，激光发射器负责发射激光脉冲，接收器负责接收反射回来的激光脉冲，信号处理与控制系统则负责对接收到的信号进行处理，并输出测距结果。
三、系统设计1. 激光发射器设计激光发射器是脉冲式半导体激光测距系统的核心部件之一，其性能直接影响测距精度和速度。
设计时需考虑激光器的类型、功率、波长等因素。
为提高测距精度和速度，通常选用高功率、高稳定性的半导体激光器作为发射器。
此外，为确保激光脉冲的准确性和一致性，还需设计相应的驱动电路和调制电路。
2. 接收器设计接收器负责接收反射回来的激光脉冲，并将其转换为电信号。
设计时需考虑接收器的灵敏度、噪声抑制能力等因素。
通常采用高灵敏度的光电二极管作为接收器的主要部件，同时需设计相应的放大电路和滤波电路以提高信噪比。
3. 信号处理与控制系统设计信号处理与控制系统负责对接收到的电信号进行处理，并输出测距结果。
设计时需考虑信号处理的算法、控制系统的稳定性等因素。
通常采用数字信号处理技术对接收到的信号进行处理，以提高测距精度和速度。
此外，为确保系统的稳定性和可靠性，还需设计相应的控制系统，对系统的各个部分进行控制和监测。
四、系统实现在系统实现过程中，需根据设计要求进行硬件选型和制作、软件编程和调试等工作。
具体而言，需完成以下步骤：1. 根据设计要求选择合适的硬件器件，如激光器、光电二极管、放大器等；2. 设计并制作电路板，包括驱动电路、调制电路、放大电路、滤波电路等；3. 编写控制系统软件，实现系统的控制、监测和数据处理等功能；4. 对系统进行调试和测试，确保其性能达到设计要求。
激光测距系统的设计本科毕业论文
激光测距系统的设计本科毕业论⽂本科毕业论⽂（设计）激光测距系统的设计Design of laser ranging system毕业设计（论⽂）原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺：所呈交的毕业设计（论⽂），是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。
尽我所知，除⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外，不包含其他⼈或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历⽽使⽤过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个⼈或集体，均已在⽂中作了明确的说明并表⽰了谢意。
作者签名：⽇期：指导教师签名：⽇期：使⽤授权说明本⼈完全了解⼤学关于收集、保存、使⽤毕业设计（论⽂）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论⽂）的印刷本和电⼦版本；学校有权保存毕业设计（论⽂）的印刷本和电⼦版，并提供⽬录检索与阅览服务；学校可以采⽤影印、缩印、数字化或其它复制⼿段保存论⽂；在不以赢利为⽬的前提下，学校可以公布论⽂的部分或全部内容。
作者签名：⽇期：学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明：所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
除了⽂中特别加以标注引⽤的内容外，本论⽂不包含任何其他个⼈或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本⽂的研究做出重要贡献的个⼈和集体，均已在⽂中以明确⽅式标明。
本⼈完全意识到本声明的法律后果由本⼈承担。
作者签名：⽇期：年⽉⽇学位论⽂版权使⽤授权书本学位论⽂作者完全了解学校有关保留、使⽤学位论⽂的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论⽂的复印件和电⼦版，允许论⽂被查阅和借阅。
本⼈授权⼤学可以将本学位论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索，可以采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存和汇编本学位论⽂。
涉密论⽂按学校规定处理。
作者签名：⽇期：年⽉⽇导师签名：⽇期：年⽉⽇注意事项1.设计（论⽂）的内容包括：1）封⾯（按教务处制定的标准封⾯格式制作）2）原创性声明3）中⽂摘要（300字左右）、关键词4）外⽂摘要、关键词5）⽬次页（附件不统⼀编⼊）6）论⽂主体部分：引⾔（或绪论）、正⽂、结论7）参考⽂献8）致谢9）附录（对论⽂⽀持必要时）2.论⽂字数要求：理⼯类设计（论⽂）正⽂字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
激光测距 方案
激光测距方案1. 引言激光测距是一种常见的测量技术，它利用激光束的发射和接收时间来计算物体与测量仪之间的距离。
该技术广泛应用于工程测量、建筑设计、机器人导航等领域。
本文将介绍一种基于激光测距的方案，包括硬件设计和软件算法。
2. 硬件设计2.1 激光发射器激光发射器用于发射激光束。
常见的激光发射器包括激光二极管和激光二极管阵列。
我们选择使用激光二极管阵列，因为它可以发射多个激光束，增加测距的准确性和稳定性。
2.2 光电接收器光电接收器用于接收激光束的反射信号。
常见的光电接收器包括光电二极管和光电二极管阵列。
我们选择使用光电二极管阵列，因为它可以接收多个激光束的反射信号。
2.3 微控制器微控制器用于处理激光发射和接收的信号，并进行距离计算。
我们选择使用高性能的ARM微控制器，它具有足够的计算能力和接口来实现测距算法。
2.4 电源和外设为了正常运行激光测距系统，我们需要提供稳定的电源和适当的外设，如电源管理模块、外部存储器等。
3. 软件算法激光测距的软件算法主要包括激光发射控制、反射信号接收、时间计算和距离计算。
3.1 激光发射控制通过微控制器控制激光发射器发射激光束。
我们可以使用脉冲调制技术控制激光的发射时间和频率，以及调整激光束的强度和方向。
3.2 反射信号接收通过光电接收器接收激光束的反射信号。
我们可以使用模拟信号放大电路将光电接收器的输出信号放大，并使用采样电路将连续信号转换为数字信号。
3.3 时间计算通过微控制器对激光发射和接收的时间进行计算。
我们可以使用计数器或定时器来测量时间差，并将其转换为距离。
3.4 距离计算根据时间计算得到的距离差和传播速度，使用微控制器进行距离计算。
我们可以使用简单的数学公式，如速度等于距离除以时间，来计算物体与测量仪之间的距离。
4. 总结本文介绍了一种基于激光测距的方案。
通过合理选择硬件和设计相应的软件算法，我们可以实现高精度和稳定性的激光测距系统。
激光测距技术在工程测量、建筑设计、机器人导航等领域具有广泛的应用前景。
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》范文
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，测距技术已成为众多领域不可或缺的技术手段。
在众多测距技术中，脉冲式半导体激光测距系统因其高精度、高速度和远距离测量的特点，在工业自动化、无人驾驶、地形测绘等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍脉冲式半导体激光测距系统的设计原理、系统架构及实现方法。
二、系统设计原理脉冲式半导体激光测距系统主要基于激光测距原理，通过发射激光脉冲并接收反射回来的光信号，计算激光往返时间差来确定距离。
该系统主要由激光发射器、光信号接收器、信号处理单元及控制系统等部分组成。
1. 激光发射器：选用高功率、高稳定性的脉冲式半导体激光器作为发射器，以产生精确的激光脉冲。
2. 光信号接收器：采用高灵敏度、高响应速度的光电探测器接收反射回来的光信号。
3. 信号处理单元：对接收到的光信号进行放大、滤波和数字化处理，以提取出有用的距离信息。
4. 控制系统：负责控制激光发射器的发射时机和光信号接收器的数据采集，同时与上位机进行通信，将测得的距离数据传输给上位机进行处理。
三、系统架构设计脉冲式半导体激光测距系统的架构设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计1. 激光发射模块：包括激光二极管及驱动电路，负责产生精确的激光脉冲。
2. 光信号接收模块：包括光电探测器及预处理电路，负责接收并预处理反射回来的光信号。
3. 信号处理模块：包括放大器、滤波器和模数转换器等，负责对光信号进行进一步的处理和数字化。
4. 控制系统模块：包括微处理器及其外围电路，负责控制整个系统的运行并处理与上位机的通信。
（二）软件设计软件设计主要包括控制系统的程序设计。
程序设计应具备以下功能：1. 控制激光发射器的发射时机，确保激光脉冲的精确性。
2. 控制光信号接收器的数据采集，并将接收到的数据进行初步处理。
3. 与上位机进行通信，将处理后的距离数据传输给上位机。
4. 具备友好的人机交互界面，方便用户操作和查看测距结果。
激光测距系统的设计
一 、引言
随着激光技术的发展 ,激光的应用越来越广泛 , 尤其是在军事上 ,激光测距机的诞生 ,对军队的作战 和训练等产生了革命性的影响 。在激光测距机出现 以前 ,坦克炮 、地炮 、高炮和舰炮等通常用光学测距 机测距 。光学测距机无论是合象式的还是体视式 的 ,其测试精度随距离而变化 ,测程越远 ,精度越差 , 操作也比较复杂 , 而且仪器的体积受基线长短的限 制 。针对上述光学测距存在的问题 , 本文设计了激 光测距光学系统 。该系统突出的优点是 : (1) 测距精 度高 ,并且与测程远近无关 ; (2) 仪器体积小 ,测距迅 速 ; (3) 便于数字信息处理 ; (4) 角分辨力高 , 抗干扰 能力强等 。
输出功率 15mW
重复频率 90pps (每秒钟的周期数或脉冲
数)
接收探测器 硅雪崩光电二极管
接收镜孔径 18～100mm
四 、应用与展望
随着激光 、红外 、电视 、微光 、光纤 、多光谱和全 息等现代光学技术的不断发展以及它们与电子技 术 、计算机技术等日益密切的结合 ,使得光电子技术 在侦察 ,测距 、火控 、导航 、制导 、指挥 、控制 、通讯等 军事领域的应用日益广泛 。精确测距 、精确制导的 导弹 、炮弹和炸弹等武器 ,攻击目标广 ,命中精度高 , 是现代战争中的重大威胁力量 。预计激光测距以及 激光武器将是未来战略威胁力量的一个重要组成部 分。
激光测距系统进一步发展的主要环节应该是以 下几个方面 :一是大视场 ;二是由于激光束的漂移 , 加之激光束的发散角极窄 ,因而难以捕获目标 ,为此 必须解决激光束稳定问题 , 所以采用高稳定度的 CO2 激光器 ;三是频移调制器 ;四是快速扫描的双轴 机械扫描器 。
参考文献
[ 1 ] 张承铨. 国外军用激光仪器手册. 兵器工业出版社 ,1989 [ 2 ] Dang K V , Kauff man1CL ,Derzko ZI1SPIE ,1992 ,1686 [ 3 ] 贺安之 ,阎大鹏. 激光瞬态干涉度量学. 机械工业出版社 ,1993
激光测距系统方案
远距离激光测距系统方案一、激光的基本特点：激光亮度高的一个原因是，激光束的面积比普通光源的发光面积小得多。
激光的发散角是普通光源的几百万分之一，由于激光的能量在空间上高度集中，从而提高了亮度。
激光亮度高的另一个原因是，采用了压缩发射时间的方法来提高瞬时发射功率。
以一般脉冲工作的激光器，输出一个脉冲的持续时间可短至几十毫微秒。
如果输出一个脉冲的能量为0.1焦耳，则激光功率可达到千万瓦。
采用特殊的脉冲压缩技术，还可把脉冲时间压缩到数纳秒，使激光功率达到万亿瓦。
所以说激光是在受激辐射过程中产生并被放大了的光。
这一现象最早是由著名科学家爱因斯坦在1916年首先发现的。
光的受激辐射理论的提出，为激光的发明定了理论基础。
1960年7月，美国休斯公司实验室从事红宝石材料研究的年轻科学家梅曼，发明了世界上第一台红宝石激光器。
这之后不同类型的激光器便接二连三地发明出来。
目前激光技术已经渗透到侦察、通信、武器制导和定向能武器等各个军事领域。
二、激光测距基本原理激光测距就是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等。
地址：深圳市高新技术产业园中区深圳软件园4栋522室激光测距在技术途径上可分为脉冲式激光测距和连续波相位式激光测距。
脉冲式激光测距原理与雷达测距相似，测距仪向目标发射激光信号，碰到目标就要被反射回来，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，用光速（30万千米/秒）乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。
现在广泛使用的手持式和便携式测距仪，作用距离为数百米至数十千米，测量精度为五米左右。
我国研制的对卫星测距的高精度测距仪，测量精度可达到几厘米。
连续波相位式激光测距是用连续调制的激光波束照射被测目标，从测量光束往返中造成的相位变化，可换算出被测目标的距离。
为了确保测量精度，一般要在被测目标上安装激光反射器。
它测量的相对误差为百万分之一。
激光测距系统设计讲解
激光测距系统设计激光测距系统设计摘要：本课题从设计1种成本低、工作稳定的高性价比车用LD测距仪出发，分别对测距仪的工作原理及参数确定、发射驱动电路、光学系统、接收探测电路和软件信号处理方面进行了分析和优化设计，设计了1种利用激光脉冲对车间距离进行测量的汽车防追尾碰撞系统，这是1种主动汽车安全系统。
在激光从发射到接收这段时间范围内，通过充电电路对电容进行充电，充电结束时的电容端电压即与激光飞行时间相对应，然后通过A/D转换器转换成相应的数字量，再送人单片机进行分析处理，将相应的时间间隔换算为车间距离进行显示并驱动声光报警系统，从而提醒司机采取紧急措施以避免与前车发生碰撞等事故。
所设计的LD测距仪达到了6～150m的测量量程和±1m的测距精度，工作稳定可靠，对提高驾乘的安全性有良好的实用价值。
关键词：激光测距仪；汽车防撞；激光脉冲 The Range Acquisition of Laser System Abstract：A LD rangefinder is designed which has the characters of low cost,reliable and high performance to priceration.Optimal design of the laser rangefinder is discussed according to the system’s applied demand,laser transmit driver circuit,option system,laser detection circuit and signal process software.In this paper，vehicle rear-end collision avoidance system is discussed and studied which uses laser impulse to measure the distance between two vehicles．It is a kind of active safety system。
激光测距机的设计
激 光 发 射 机 组 成 。当 系 统 发 出 发 射 指 令
我 所 选 择 的 驱 动 器是 由Ｍ Ｉ ＣＲＥＬ公司 生产 片。 效应、 探 测 灵敏 度 高 的 优 点 ， 而 且 其更 适 合
用于 远程 测 距 ， 在本 系 统 中即为 远 距 测距 ， ５ ２ 的一 款 高 效率 的驱 动 芯 所 以我 们 在 此 选 用 ＡＰ Ｄ 光 电二 极 管 作 为探 ４ ． ３ 前置 放 大器
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ２ ４ ９
文献标 识码 ：Ａ
大 电路 。
文章 编号： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ ｌ （ ｂ ） 一 ０ ０ ６ ６ — ０ １ 对 于光电二极管的选择 ， 我们 对 其 的 要 求 就 是 其 对 发 射 单 元 发 射 出 的 光源 波 长 范 围
处理 速度能够达 到 ４ ｌ Ｍ Ｉ Ｐ Ｓ，片 上 自 带 ６ ２ Ｋ Ｂ的 Ｆｌ ａ Ｓ ｈ存 储 器 和 ８ Ｋ Ｂ的
ＳＲ Ａ Ｍ 。
而 能够 驱 动 激光 器发 射 激 光。 为了提 高 系统 换 器与Ｐ Ｉ Ｎ转换 器相 比 较 ， 具 有 载 流子 倍 增 可靠性 ， 应 选 用集 成 电路 来 作为 驱动 部 分。
统 能 够 进行 高速 测 量 和 数 据 采集 ， 在 本 ３ 的 工作 场 合完 成 光 电任务 。 然 后 二者 又有 很 ． ３ 系统 的 驱动 电路 单元 系统 中， 我 们 选 择 的 是 Ａ ＲＭ７ ＴＤＭ １ 的 系统 的 驱 动 电 路 包 括 电源 单 元 、时 基 大 的 区别 ， Ｐ Ｉ Ｎ型 光 电二 极 管每 吸 收一 个 光
２ 系统 控 制 单元
雪崩 （ ＡＰ Ｄ ） 光 电 二极 管 和 Ｐ Ｉ Ｎ型二 极 功 的 避 免了上述 的问 题 ， 同时 能 够 满 足系统 为 了 提 高 系统 的 测 量 精 度 ， 就 需 要 系 精 度的 要求 。 管 都 是 光 电转 换 器 件 ， 二 者 都 可 以在 特 定
单脉冲激光测距系统设计
单脉冲激光测距系统设计基于单脉冲激光的测距研究摘要该设计采用单脉冲激光进行距离的测量。
在光电检测系统中，采用了可以控制的激光光源作为信号的发射装置，配以光电倍增管（PMT）作为接收装置和信号处理电路，通过获取激光发射到激光反射回接收装置的时间来计算出所测目标的距离。
该测距系统通过发送单个脉冲的激光进行测量，具有速度快、精度高的特点，通过电子门的精确控制计数器的开始和停止，极大减小了系统的误差。
关键词：单脉冲激光；光电检测 ;光电倍增管（PMT）Research about range finder based on single pulse laserAbstractThis design USES single pulse laser to distance measurement. In photoelectric detection system, using the can control laser sources as a signal transmitting devices, match with photoelectric acceptance device（PMT）and signal processing circuit, through to get laser pulse laser reflected back to receiving devices of time to calculate the distance of the target. The measurement system by sending a single pulse laser measurement, high speed, high precision, the characteristics of electronic door through the precise control counter the start and stop, greatly reducing the error of the system.Keywords: single pulse laser; Photoelectric detection;PMT目录一、引言光学测距在气象研究、大地测量和科学研究，军事，宇航探测等众多领域中有着广泛的应用，激光技术用于测距，具有速度快，精度高，不受地形限制的优点。
激光测距仪光学系统设计
激光测距仪光学系统设计摘要：激光测距仪是利用激光器来对距离进行准确测量的仪器。
相位式激光测距仪工作时会向目标发射一束准直光，由感光元件接收目标漫反射回的光，计算准直光从发射到接收的时间，从而算出从观测者到目标的距离。
本文利用相位式测距原理的激光测距仪，在无合作目标测距时，采用可见激光进行瞄准，这对激光光斑有非常高的要求，激光的准直程度是指光斑在被测目标上的大小，这直接影响到测距精度和测程，所以，激光测距的发射光学系统的设计至关重要，解决这个问题对提高无合作目标的测程和精度都是十分有益的。
关键词：无合作目标；激光；相位测距；激光准直1无合作目标相位激光测距原理将相位式测距系统中的发射器和接收器同轴放置，发射器发出的是调制频率为的正弦调幅波，当发出的激光照射到待测目标点时，物体的表面会发生漫反射，这中间的与发射波同轴的返回波会被探测器所接收。
由于发射波和接收波之间会产生一个相位差，记为，通过测试相位差，就可以得到要测量的距离d。
；其中，c是真空中的光速；为系统的调制频率，通常在10MHz以上。
测距仪的测距能力是由从被测目标反射回探测器的光能量的多少来决定的。
由此探测器接收的最大功率的表达式就是；其中，D是接收透镜直径，是发射光学系统透过率，是接受光学系统透过率，P是发射激光平均功率，是被测物反射率，是被测点法线和测量方向之间的夹角，是大气衰减系数，d是被测距离。
上式是假定反射光照射在目标上产生漫反射，实际调制时一般都采用大口径长焦距平行光管，这就可以使可见激光光源在无穷远处的成像同接收光纤或APD所成的像相重合，接收光纤或者APD都可以用可见光对其表面进行照射，这样在平行光管里就能观察到它的像。
在短程测距时，一般不需要在被测目标上单独放置像棱镜之类的合作目标，只需要利用接收器直接来接收物体表面的漫反射信号，从而实现测距功能，也就是我们所说的无合作目标测距。
便携式无合作目标的激光测距仪体积一般较小，使用方便，主要应用于家庭或室内装修测距。
脉冲式激光测距系统设计.
脉冲式激光测距系统设计摘要本文通过对高精度脉冲式激光测距系统的研究，并在参照课题技术指标的基础上，旨在提供一种高精度脉冲式激光测距系统的解决方案，并对脉冲式激光测距仪系统设计中所涉及的脉冲读取与放大电路、时刻鉴别、时间间隔测量等关键技术进行了深入的研究和探讨。
本论文详细讨论了一种可实现高速激光测距的接收电路和计时电路。
实验系统采用APD作为光电传感器，将激光脉冲信号转变为微弱电流脉冲，经过两级放大后，信号变为幅度较大的电压脉冲，经过时点鉴别电路分别确定计时起点和终点后，由计时电路来精确测量两个时间点之间的时间间隔。
关键词:脉冲激光测距，时刻鉴别，TDC-GP2，传递延时，APDPulse laser rangefinder system designAbstract：A high-precision pulse laser rangefinder solution is proposed in this paper through the research of high-precision pulsed laser rangefinder system on the basis of referring to the subject technical indexes. Besides, some key technology involved in pulse laser range finder system design such as pulse reading, amplifying circuit, timing discrimination, time-interval measurement, etc, have been researched and discussed in depth.A type of receiver circuit and timing circuit which can be applied in high-speed laser range- finder is discussed in this paper. After two-level amplification we got a voltage pulse that had a enough amplitude to be applied，the timing point was discriminated by the constant-fraction timing discriminator circuit.Key words: Pulsed Laser Rangefinder,Timing Discrimination,TDC-GP2,Propagation delay,APD目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景意义 (1)1.2 激光测距机的发展状况 (1)1.3 论文研究的目的、内容 (2)2 脉冲激光测距及测距方程 (3)2.1 脉冲激光测距基本原理 (3)2.2 脉冲激光测距性能方程 (3)2.2.1 脉冲激光测距的测距方程 (3)2.2.2脉冲激光测距的信噪比方程 (7)2.2.3 脉冲激光测距仪的测距性能指标 (10)2.3 激光脉冲飞行时间法的关键技术 (13)2.3.1 时间间隔的测量 (13)2.3.2 起止时刻时间鉴别技术 (13)2.3.3 回波信号探测技术 (14)2.4 激光测距系统结构 (16)2.5 本章总结 (17)3 脉冲激光测距系统激光发射、接收电路设计 (18)3.1 半导体激光器简介 (18)3.2 发射单元电路图 (18)3.3 光电检测传感器的选择 (19)3.4 PD接收单元电路设计 (21)3.5 APD接收单元电路设计 (22)3.5.1 APD反向偏压发生电路 (22)3.5.2 电压控制反馈电路 (25)3.5.3 APD反向偏压发生电路整体 (26)3.5.4 放大电路 (26)3.5.5 定比例时点判别法的原理 (27)4 脉冲激光测距计时电路 (29)4.1 时间数字转换法 (29)4.2 基于 TDC-GP2 高精度时间间隔测量模块设计 (29)4.2.1 TDC 工作原理及功能描述 (29)4.2.2 TDC-GP2 硬件电路设计 (30)4.2.3 TDC-GP2 系统硬件程序设计 (32)4.2.4 TDC-GP2 测量控制流程 (33)5 总结 (36)参考文献 (37)致谢 (40)1 绪论1.1 课题研究的背景意义在当今这个科技发达的社会，激光测距的应用越来越普遍。
stm32激光测距毕业设计__概述说明以及解释
stm32激光测距毕业设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇长文介绍了关于stm32激光测距毕业设计的概述和说明。
激光测距技术作为一种精确测量目标距离的方法，在各个领域广泛应用。
通过将stm32微控制器与激光传感器相结合，可以实现高精度、快速且稳定的距离测量。
本文将详细介绍这一毕业设计项目的背景、设计要点以及硬件与软件平台选择。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
引言部分主要对整个文章进行概述说明，以便读者能够有一个清晰的认识和理解。
第二部分将介绍stm32激光测距毕业设计的背景以及相关的设计要点，并探讨硬件与软件平台选择问题。
第三部分将详细阐述激光测距原理和技术，并解释stm32如何与激光传感器进行通信。
第四部分将详细叙述整个设计实现过程，并提供关键问题的解决方案，包括硬件设计流程和软件设计流程。
最后一部分是结论与展望，对实验结果进行分析总结，并提出存在问题的改进方向和对毕业设计的建议性意见。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面、系统的介绍和解释，使其能够深入了解stm32激光测距毕业设计的背景、原理以及实现过程。
通过对硬件设计和软件设计的流程以及关键问题解决方案进行详细说明，帮助读者理解整个项目的开发过程和技术要点。
最后，结合实验结果和总结评价，给出存在问题的改进方向和对毕业设计的建议性意见。
该篇长文旨在为相关领域研究人员提供有用的参考和指导，促进激光测距技术在更广泛范围内的应用与推广。
2. stm32激光测距毕业设计:2.1 背景介绍:在现代技术中，激光测距技术在很多领域得到广泛应用，例如自动驾驶、机器人导航、工业检测等。
本文旨在设计并实现一套基于STM32的激光测距系统，通过该系统可以准确、快速地测量目标物体的距离。
2.2 设计要点:针对激光测距系统的设计，我们需要考虑以下几个关键要点：- 精确性：设计一个精度高、误差小的激光测距系统是非常重要的。
在选择硬件和实施软件算法时要注重精确性。
《二维激光雷达测距系统的研究与设计》范文
《二维激光雷达测距系统的研究与设计》篇一一、引言随着无人驾驶技术的迅猛发展，测距技术已成为众多研究领域的焦点。
其中，二维激光雷达测距系统以其高精度、快速响应和远距离探测的特点，在机器人导航、自动驾驶等领域有着广泛的应用。
本文将探讨二维激光雷达测距系统的研究背景、设计思路及其在实际应用中的优势，为后续的系统设计与实现奠定基础。
二、二维激光雷达测距系统研究背景随着科技的发展，测距技术在多个领域扮演着至关重要的角色。
在机器人和自动驾驶车辆中，测距系统不仅关乎到行驶的安全性和准确性，还涉及到智能决策和路径规划。
二维激光雷达测距系统以其高精度的测量能力和广泛的探测范围，成为众多研究者的首选。
该系统利用激光束扫描周围环境，通过计算激光发射与反射回来的时间差来测量距离，为无人驾驶等提供精准的环境感知信息。
三、系统设计思路（一）硬件设计硬件部分是二维激光雷达测距系统的基石。
首先，选择高精度的激光发射器和接收器，确保测量数据的准确性。
其次，设计旋转机构以控制激光束的扫描范围和速度。
此外，还需要考虑电源模块、数据处理模块等辅助模块，以确保系统的稳定运行和数据处理能力。
（二）软件设计软件部分是二维激光雷达测距系统的“大脑”。
首先，编写控制程序以控制硬件设备的运行，包括激光发射、接收以及旋转机构的控制等。
其次，编写数据处理程序，对接收到的数据进行处理和分析，如距离计算、数据滤波等。
最后，需要设计用户界面，方便用户进行操作和查看结果。
（三）系统集成与优化将硬件和软件进行集成与调试，确保系统能够正常运行并达到预期的测量精度和响应速度。
此外，还需要对系统进行优化，如降低功耗、提高扫描速度等，以满足不同应用场景的需求。
四、系统优势与应用领域（一）系统优势二维激光雷达测距系统具有高精度、快速响应和远距离探测等特点。
首先，高精度的测量数据为无人驾驶等应用提供了可靠的环境感知信息；其次，快速响应能力使系统能够实时处理并分析数据；最后，远距离探测能力使系统能够探测到更远的目标和更复杂的环境。
《相位法激光测距仪设计》
《相位法激光测距仪设计》摘要：一、引言二、相位法激光测距仪的原理与结构1.相位法测距原理2.激光测距仪的结构组成三、相位法激光测距仪的设计方法1.欠采样技术与同步检测原理2.晶体滤波器和直接数字频率合成计四、实验结果与分析1.系统整体结构和性能改进2.数字化与自动化程度的提高五、结论正文：一、引言激光测距仪是一种非接触式的测量仪器，它利用激光束测量目标物体与测量仪器之间的距离。
根据测距方法的不同，激光测距仪可分为相位法激光测距仪和脉冲法激光测距仪。
相位法激光测距仪通过检测发射光和反射光之间的相位差来测量距离，具有较高的测量精度和较远的测量范围。
因此，本文将重点介绍相位法激光测距仪的设计方法。
二、相位法激光测距仪的原理与结构1.相位法测距原理相位法激光测距仪的原理是利用激光器发出一束激光，经过调制后射向目标物体，然后通过接收器接收目标物体反射回的激光束。
由于激光在传播过程中会发生相位变化，因此通过检测发射光和反射光之间的相位差，可以计算出目标物体与测量仪器之间的距离。
2.激光测距仪的结构组成激光测距仪主要由激光器、调制器、发射器、接收器、相位检测器和数据处理器等组成。
激光器负责发射激光束，调制器负责对激光束进行调制，发射器负责将激光束射向目标物体，接收器负责接收目标物体反射回的激光束，相位检测器负责检测发射光和反射光之间的相位差，数据处理器负责对测量结果进行处理。
三、相位法激光测距仪的设计方法1.欠采样技术与同步检测原理为了降低数据处理的复杂程度，可以采用欠采样技术与同步检测原理改进测相方法。
欠采样技术是指在采样频率较低的情况下，通过增加采样时间来提高采样精度。
同步检测原理是指通过同步检测发射光和反射光的相位差，来消除环境因素对测量结果的影响。
2.晶体滤波器和直接数字频率合成计为了改进测距仪的滤波与调制手段，可以采用晶体滤波器和直接数字频率合成计（DDS）。
晶体滤波器具有较高的滤波性能和较低的功耗，可以有效地抑制干扰信号。
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本科生毕业设计（论文）
开题报告
题目：激光测距系统设计
*名：**
学号：************
指导教师：**
班级：光信101
所在院系：电气与信息工程学院
相位式激光测距是通过测量连续的幅度调制信号在待测距离上往返传播所产生的相位延迟，间接地测定信号传播时间，从而得到被测距离的。
这种方法测量精度高，通常在毫米量级。
相位式激光测距的原理框图如图所示。
它由激光发射系统、频率调制系统、回波接收系统、混频鉴相系统和计数显示系统等组成。
激光信号由调制系统调制后，经被测物反射，接收系统将反射的光信号转换为电信号并进行放大,后转到混频器中进行混频，混频结果又进测中进行测相最后通过屏幕出来。
设计方案：
本课题研究的步骤：
（1）查阅大量的科技文献资料，掌握关于该设计研究的基本知识。
了解激光测距的结构及工作原理，对激光测距有全面的认识。
（2）对收集的资料进行整合，根据相位法激光测距要实现的功能进行方案论证，确定各模块的电子器件及相关参数，从而确定各模块的实现方案。
（3）利用硬件仿真软件Multisim按功能块设计各硬件原理图，包括：主控震荡电路、激光调试发射电路、光电转换电路、高频放大滤波电路、混频电路等，在MCU中用汇编（C语言）程序设计语言对硬件电路设计功能控制程序。
（4）在调试软件KEIL C51上对功能控制程序进行调试和分析。
（5）将Multisim和KEIL C51联合调试，观察运行结果，对结果进行分析、研究，对于不成熟的部分，做必要的改进。
（6）根据自己的能力，画出系统设计PCB板和尝试做出相位法激光测距的实物设计。
本科生毕业设计（论文）开题报告考核
一、指导教师对开题报告的评语：
指导教师2012年月日二、开题报告答辩评语及成绩:
成绩
答辩小组负责人 2012年月日。