激光測距技術是一種(zhǒng)具有廣泛應用前景的物理測距的方法。由于激光具有方向(xiàng)性強、亮度高、單色性好(hǎo)等特點,特别在使用半導體激光器作爲光源後(hòu)設計的激光測距機,更能(néng)實現精度高、體積小、便于攜帶與使用等優點,使其成(chéng)爲短程測距的主要工具之一。鑒于這(zhè)些優點,本文從脈沖-相位式激光測距的方案到其基本模塊的進(jìn)行了深入的研究。
首先,我們對(duì)激光測距的幾種(zhǒng)基本原理作出了比較,使用了精度高,并且易于實現的脈沖-相位式作爲本測距機的原理,通過(guò)模塊化的設計,將(jiāng)其實現過(guò)程做出了詳細的說(shuō)明,并將(jiāng)設計方案落實爲兩(liǎng)個基本的模塊,發(fā)射與接收模塊、信号處理模塊。
緊接著(zhe),本文對(duì)發(fā)射電路和接收電路的原理進(jìn)行了分析,得出了一種(zhǒng)适合本設計方案的激光準連續發(fā)射電路,并設計了其配套的适合高頻信号接收的光電接收電路,通過(guò)對(duì)發(fā)射和接收電路的調試和實驗,得到了測距所需要的發(fā)射和接收電路。
然後(hòu)通過(guò)對(duì)信号處理電路分塊設計的思想,分别分析和設計了信号處理單元中的混頻電路,設計了基本的模拟混頻電路;以及用于發(fā)射信号和接收信号相位鑒别的鑒相電路,并且用VHDL硬件描述語言對(duì)其鑒相過(guò)程進(jìn)行了描述,并通過(guò)仿真實現。
最後(hòu),本文分析了發(fā)射和接收電路的試驗結果,以及信号處理電路部分的鑒相電路的數字仿真結果,達到了對(duì)脈沖相位式激光測距的原理上的設計及仿真。