激光测距仪系统设计
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。
《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。
激光测距仪系统设计毕业设计论文
军事上装备的激光测距仪，重量一般为10kg左右，最小的只有0.36k用巨大的天线就可以发射极窄的光束。
3.分辨率高，抗干扰能力强
窄的光束和短的脉冲宽度，不仅使横向和纵向目标分辨率大大提高，而且不受电磁干扰和地波干扰，例如在导弹的初始阶段，微波测距由于严重的地波干扰而不能使用，激光测距却能得心应手。
德国博世(BOSCH)公司研制生产的手持式高精度激光测距仪，体积小巧，携带方便，广泛适用于房地产、室内装潢、建筑施工、测量测绘等众多领域。该公司研制生产的DLE150激光测距仪不但可以测量、校正、计算，而且可以非常快速地进行探测。它的测量范围为0.3m－150m,测量精度<±3mm,测量时间一般<0.5秒，测量分辨率为lmm,它采用先进技术，能测量高度，面积，数量，角度或斜面；可持续测量，用于测定固定参考点的最大或最小距离；间接测量功能，能对一些不能直接测量的距离，例如，房屋的墙高等进行间接测量；存储检索，检索最新存储的资料和最近20个测量结果：“显示激光光束”模式，激光光束会在测量过程中一直处于显示状态，可以快速准确地寻找测量目标；使用万能尾件可以对角落、平面和边缘进行测量；防尘防水设计。
Keywords:Laser ranging;Phase;Phase locked loop;Frequencymixer; Frequencydivider;Single chip microcomputer
第1章 绪论
1.1
随着科学技术的不断发展，人类在民用和军事领域，对距离量的测量要求非常广泛。测量范围和测量精度的要求都在不断增加，因此人类在不停研究新的测量方法和理论。近年来，激光技术迅速发展和完善，导致了光学及其应用技术的巨大革命，促进了物理学和相关学科的发展。激光器已被确认为20世纪最重要的发明之一。而激光技术的发展，标志着人们掌握和利用光波进入了一个新阶段。激光技术出现后，很快被应用到各种测量（大地测量、地形测量、工程测量、航空摄影测量以及人造地球卫星的观测和月球的光学定位等航天测量）中。与此同时，现代电子技术的飞速发展和光电器件性能的不断提高，使激光测距仪成为距离测量的主要仪器之一。
《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。
手持式激光测距仪系统方案
手持式激光测距仪系统方案一．系统主要功能（1）通过“脉冲测距法”来完成激光测距仪对距离的测量。
（2）完成面积测量，体积测量，连续测量，存储测量数据等功能。
（3）还可完成对测量距离的加、减运算。
二．主要技术资料1.电源：3伏直流电2.测量范围：5cm至200m，从前端起5cm,最大识别距离750m,不含目标板传统测量范围：白色砌石墙面，70m；水泥，50m；砖墙，50m。
最大测量距离由以下条件而定：（1）目标物表面的反射性（2）周围环境光照条件。
3.精确度：一般情况下，测量一次或多次的精确度为±1.5mm。
4.最小显示单位：1mm5.光束直径：在10m处小于6mm，在50m处小于30mm，在100m处小于60mm。
6.基本操作模式：单一测量，连续测量，计算/功能7.显示：液晶显示器，显示操作情况及电池情况。
8.激光：可见光，620-690nm,激光等级2级，输出功率<1mw。
三．系统测量原理激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。
本系统采用脉冲法，需要对时间进行精确测量，采用了高精度时间测量芯片TDC-GP2。
在脉冲激光测距中，使用激光器对被测目标发射一个光脉冲，然后接收目标反射回来的光脉冲，通过用TDC-GP2测量光脉冲往返所经历2S的时间t，就可以算出目标的距离，即：S=v*t/2，式中v为光速，v=3×108m/s。
1.TDC-GP2的时间测量原理1.1内部结构TDC-GP2内部主要有脉冲产生器、数据处理单元、时间数字转换器、温度测量单元、时钟控制单元、配置寄存器以及与单片机相接的SPI接口组成。
TDC-GP2的工作电压：输入输出为1.8~5.5V，核电压为1.8~3.6V，所以可以采用电池供电。
同时和单片机由4线的SPI相连，可以把TDC-GP2作为单片机的一个外围设备来操作。
通过单片机的控制由TDC-GP2采样脉冲激光的发射和接收，通过内部ALU单元计算出时间间隔，并将结果送入结果寄存器保存起来。
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
激光测距仪课课程设计
激光测距仪课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握激光测距仪的基本原理、结构和使用方法。
知识目标包括了解激光测距仪的工作原理、掌握其构造特点和熟悉其使用技巧。
技能目标则要求学生能够独立操作激光测距仪，进行实际测量并准确读取数据。
情感态度价值观目标则是培养学生的实践操作能力，提高他们对科学技术的兴趣和好奇心，增强他们的创新意识和探究精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括激光测距仪的原理、构造和使用方法。
首先，学生需要了解激光测距仪的工作原理，包括激光发射、接收和信号处理等方面。
其次，学生要掌握激光测距仪的构造特点，如激光器、接收器、显示器等部件的功能和作用。
最后，学生要熟悉激光测距仪的使用方法，包括仪器的设置、测量操作和数据读取等步骤。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用多种教学方法。
首先，通过讲授法，向学生讲解激光测距仪的基本原理和构造特点。
其次，利用讨论法，让学生分组讨论激光测距仪的使用方法和操作技巧，促进学生之间的交流与合作。
此外，我们还将采用案例分析法，通过分析实际案例，使学生更好地理解和应用所学知识。
最后，结合实验法，让学生亲自动手操作激光测距仪，进行实际测量，提高他们的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源。
首先，教材和参考书，为学生提供理论知识的学习材料。
其次，多媒体资料，如教学PPT、视频等，为学生展示激光测距仪的工作原理和操作方法。
再次，实验设备，包括激光测距仪、测量工具等，为学生提供实践操作的机会。
最后，网络资源，如相关、论坛等，为学生提供更多的学习资源和交流平台。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等，占总评的30%。
作业主要包括课后练习和实验报告，占总评的30%。
激光测距仪 方案
激光测距仪方案引言激光测距仪是一种能够通过发射激光束并测量其返回时间来计算出被测物体到激光测距仪的距离的测量仪器。
它在测量精度、测量范围和测量速度上都具备优势，因此在工业、建筑、航空航天等领域广泛应用。
本文将介绍激光测距仪的方案设计。
设计原理激光测距仪主要由控制电路、激光发射装置、接收器、时钟计数装置和显示装置等组成。
其工作原理如下：1.激光发射装置发射激光束。
2.激光束照射到目标物体上并受到反射。
3.接收器接收到反射激光。
4.时钟计数装置计算激光从发射到接收的时间差。
5.根据时间差计算出目标物体到激光测距仪的距离。
6.距离数据通过显示装置展示出来。
系统组成激光测距仪主要由以下几个部分组成：激光发射装置激光发射装置主要由激光二极管和驱动电路组成。
驱动电路控制激光二极管发射激光束，并确保激光的稳定性和一致性。
接收器接收器用于接收反射激光，并将接收到的信号传递给时钟计数装置进行处理。
接收器通常采用光电二极管，能够快速转换光信号为电信号。
时钟计数装置时钟计数装置用于计算激光从发射到接收的时间差，并根据时间差计算出距离。
时钟计数装置通常由计时器、计数器和时钟源组成。
计时器测量时间差，计数器记录计时器的值，时钟源提供精确的时钟信号。
显示装置显示装置用于将测量到的距离数据展示出来。
显示装置可以采用液晶显示屏、LED显示屏等，通过数字或文字方式显示距离数值。
工作流程激光测距仪的工作流程如下：1.用户输入测量指令。
2.激光发射装置发射激光束。
3.激光束照射到目标物体上并受到反射。
4.接收器接收到反射激光。
5.时钟计数装置计算激光从发射到接收的时间差。
6.根据时间差计算出目标物体到激光测距仪的距离。
7.距离数据通过显示装置展示出来。
8.测量完成后，返回步骤1等待下一次测量。
优势和应用激光测距仪具有以下优势：•高精度：激光测距仪可以实现亚毫米级的测距精度，满足精密测量需求。
•远距离：激光测距仪可以实现数百米至数千米的测距范围。
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。
《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，激光测距技术已成为现代测量领域的重要工具。
其中，脉冲式半导体激光测距系统以其高精度、快速响应和长距离测量的优势，在众多领域得到广泛应用。
本文将详细介绍脉冲式半导体激光测距系统的设计原理、关键技术和系统架构。
二、系统设计原理脉冲式半导体激光测距系统主要通过发射激光脉冲并接收反射回来的光信号来实现测距。
系统设计原理主要包括激光发射模块、信号接收模块、计时模块以及数据处理与输出模块。
1. 激光发射模块：负责产生高能量、窄脉冲的激光束，以实现远距离测量。
该模块采用脉冲式半导体激光器，具有体积小、功耗低、寿命长等优点。
2. 信号接收模块：负责接收反射回来的激光信号，并将其转换为电信号供后续处理。
该模块通常包括光电二极管、放大器等元件。
3. 计时模块：用于测量激光发射与接收之间的时间差，从而计算出目标距离。
该模块通常采用高精度计时器，如FPGA（现场可编程门阵列）或DSP（数字信号处理器）。
4. 数据处理与输出模块：对计时模块得到的数据进行处理，如去噪、滤波、计算等，最终以数字或模拟信号的形式输出测距结果。
三、关键技术1. 激光脉冲调制技术：为了实现远距离测量，需要产生高能量、窄脉冲的激光束。
调制技术能够有效地控制激光的脉冲宽度、能量和频率，从而提高测距精度和测量范围。
2. 信号处理与识别技术：由于环境噪声和干扰因素的影响，接收到的信号可能存在失真和噪声。
因此，需要采用信号处理与识别技术对接收到的信号进行去噪、滤波和识别，以提高测距的准确性和可靠性。
3. 高精度计时技术：计时模块是测距系统的核心部分，其精度直接影响到测距结果的准确性。
因此，需要采用高精度计时技术，如采用FPGA或DSP等硬件设备进行计时，以提高计时精度和稳定性。
4. 系统集成与优化：将各个模块进行集成和优化，以实现系统的整体性能提升。
这包括硬件电路设计、软件算法优化以及系统调试等方面的工作。
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。
激光测距仪方案设计
激光测距仪方案设计激光测距仪用途多用于精密测量距离，能够完美替代卷尺、皮尺、盒尺。
广泛应用在家居测量、家电安装、室内装潢、测绘勘测、工业测控等行业。
不过在之前，多用于军事，用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。
它是提高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
一、产品特色：1、长距离测量：500米，高精度：±1.5毫米（0.06英寸），高分辨率：1毫米2、多次测量距离加减自动计算。
3、3、面积、体积自动计算。
4、勾股法二次、三次间接测量。
5、20组测量数据存储读取。
6、多达100次的连续测量。
7、仪器顶部、底部测量切换。
8、操作错误代码提示。
9、超大屏幕LCD背光、四行显示（最后4次测量结果同时显示在屏幕上）、操作图标指示及蜂鸣音提示、单位符号全显示，直观明了。
10、米、英寸、英尺三种转速单位选择。
11、电池电量指示、电源手动/自动关机（3分钟）。
12、采用最新科技的微处理器技术和激光技术相结合，仪表更智能、更可靠。
二、技术参数：1、测量范围：0.1-80米2、分辨力：1毫米3、准确度：±1.5毫米4、激光等级：Ⅱ级5、激光类型：635nm，＜1mW6、电源：1.5V（AAA）7号电池3节7、产品尺寸：113x56x30mm8、产品重量：140g（包括电池）9、标准配件：7号电池3节、保修卡、说明书10、标准包装：便携包+双吸塑三、操作提示：1、测量时将测距仪指向太阳或其他强光光源以及在测量浅色液体（如：水等）、透明玻璃、泡沫塑料或其他半透明、低密度物质时会导致错误、测量不准确。
2、在日光下或者目标反光过弱的情况下，建议使用反射板。
3、测试过程中请小心仪表发射的激光不要直射眼睛，测试结束后请即时套上保护套，仪表须放置在小孩接触不到的地方。
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。
32激光测距仪课程设计
32激光测距仪课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解激光测距仪的基本原理、构造及使用方法，掌握基本的测距技能，培养学生的实践操作能力和科学探究精神。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解激光测距仪的定义、原理和特点；（2）掌握激光测距仪的使用方法和注意事项；（3）了解激光测距仪在实际应用中的广泛性。
2.技能目标：（1）能够正确操作激光测距仪进行测量；（2）能够根据测量数据进行简单的数据分析；（3）能够运用激光测距仪解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生尊重科学、追求真理的精神；（3）培养学生爱护仪器、注重实践的操作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光测距仪的基本原理：介绍激光测距仪的工作原理，让学生理解其测距的准确性；2.激光测距仪的构造与使用：详细讲解激光测距仪的各部分组成，以及正确的使用方法和注意事项；3.激光测距仪的实际应用：通过实例让学生了解激光测距仪在生产、科研和生活中的广泛应用；4.测量实践：安排课内外实验，让学生亲自动手操作激光测距仪，提高实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解激光测距仪的基本原理、构造和使用方法；2.讨论法：学生针对实际应用案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力；3.实验法：安排课内外实验，让学生动手操作，提高实践能力；4.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解激光测距仪在实际中的应用。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的激光测距仪教材；2.参考书：提供相关的科普读物，拓展学生的知识面；3.多媒体资料：制作课件、视频等，形象生动地展示激光测距仪的工作原理和实际应用；4.实验设备：准备激光测距仪及相关实验器材，保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，让学生巩固所学知识，通过批改作业了解学生的掌握程度；3.实验报告：对学生实验过程中的操作技能和数据分析能力进行评估；4.考试成绩：安排期末考试，对学生本课程的整体掌握情况进行评估。
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、纲要 激光测距仪系统设计
整体 设计 方案
系统 硬件 部分
性能 要求
技术 特点
单激 片光 机发 的射 选部 型分
回信 波号 接处 收理 部部 分分
系统 软件 设计
机械 结构 设计
发 接信 射 收号 程 程处 序 序理 设 设程 计 计序
外支测 部架距 整结仪 体构外
型
3、 创新思路
• 1．根据相位式激光测距原理，采用测尺组合频率和差频测相的 方法完成测量，提高测量精度。
• 2. 提高整体的稳定性，降低消耗。 • 3. 采用模块形式提高电路的分辨率，克服电路系统中各个频率
的干扰。 • 4. 优化系统结构，采用支架式结构避免测量时系统晃动现象的
产生。
驱动L1
+
锁相产生 15.01MHz信号 作为本振1
15MHz有源晶 振信号作为主 振1
4、设计原理图
CPLD分频产 生1.5MHz信号 作为主振2
锁相产生 1.501MHz信号 作为本振2
光电转换器
1.5MHz回 波信号滤 波放大
15MHz回波 信号滤波放 大
混频器1
混频器2
10KHz滤波 放大
10KHz滤波 放大
正弦波变方 波
正弦波变方 波
用CPLD测量 15MHz信号发 射波与回波的相 差
混频器3
10KHz滤波 放大
正弦波变方 波
混频器4
激光测距仪系统设计
System Design of a Laser Range Finder
专 业： 学 号： 姓 名： 指导老师：
1、背景
• 目前空间目标距离的激光测量主要使用脉冲式激光测距方法和 相位式激光测距方法。脉冲式激光测距法主要是运用于长距离 的测量，但其精度不高。而相位测距法主要运用于短距离的测 量，但其测程较短。本设计采用多测尺测量法解决了测程和精 度的矛盾。
10KHz滤波 放大
正弦波变方 波
89C51单片 机处理数据 和控制显示
LED4位数显示
用CPLD测量 1.5MHz信号发射 波与回波的相差
5、电路图
6、VCO及整形电路图
7、发射电路图
8、接收电路图
9、鉴相电路
10、实体图
11、测距仪外型设计