基于fpga的多头激光测距系统

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要根据交通部公布的数据，交通事故呈逐年上升趋势，交通事故不仅给公民的财产造成了损失，而且给公民的人身安全也会造成威胁。因此如何更好地避免交通事故成为一个焦点课题，汽车安全系统更是成为汽车生产商和研究机构的研究热点。当前汽车安全系统有两大种类：一是被动式安全系统。例如：安全带，安全气囊等。二是主动式安全系统。主动安全系统又分为主动被动式和主动自动式。前者有ABS等。后者有汽车自动防撞系统和倒车雷达等。本文采用激光测距系统，开发一种汽车在高速公路上行驶的主动式防撞系统，本文的重点是开发测距预警系统，采用专门的激光测距芯片和接收芯片，并采用FPGA(F

2、ilodProgrammableGateArray)作为主控芯片，对前车进行有效的监控，根据检测得到的数据，实时提出建议和报警，提醒驾驶员减速或者采取制动措施，从而达到预防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下几个方面：1)在比较分析激光、雷达和毫米波等测距方法的基础上，根据市场需求及潜在用户分析，确定采用激光脉冲测距方式。针对激光脉冲测距存在的技术难题，提出以FPGA作为系统核心控制模块的测距系统设计方案。2)根据对车载动态测距系统测量精度、测量频率和测量范围的基本要求，结合脉冲激光测距的特点，提出采用多头脉冲激光测距和多周期脉冲测量的技术方案。该方案可有效提高系统测距精度

3、和测量范围，降低系统成本。3)基于上述方案，完成了基于FPGA的多头脉冲激光测距系统的各功能模块的详细设计、功能仿真、综合优化及板级测试实验。实验表明，各主要功能模块基本达到预期设计要求，为测距系统的后期开发奠定了基础。4)完成了激光测距传感器外围光电转换电路、电源转换电路及通讯接口的设计、制作、安装及实验室调试。5)最后对论文研究工作进行了总结，提出了系统的不足之处和进一步研究工作的方向。关键词：汽车主动安全，激光测距，FPGA，仿真武汉理工大学硕十学位论文AbstractAccordingtothestatisticsbyministryofcommunication

4、s，trafficeaccidentsin．easeannually,whichleadstonotonlypropertylossbutalsosafetydanger．Asaresult，itbecomesafocalpointtoavoidtrafficeaccident,amongwhichautomobilesafetysystemisakeystoneforbothautomobilemanufacturersandresearchorganizations．Thecurrentautomobilesafetysystem啪becategorisedastwo

5、kinds．1，passivesystem．e．g．safetybelt，ballonet,etc．2，initiativesystem．Itcallbedevidedintoinitiativepassivenessandinitiativeautomatism．AndABSandanticollisionsystem啪betakenasexampleforeach．BasedonLASERrangingsystem,InitiativeAnticollisionSystemwhenautomobileisspeedingonhighwayisgoingtobedeve

6、loped．Theemphasisofthispaperistodevelopearlywarningsystemforran#ng．BypsingLASERrangingchipandinceptchipandtakingFPGAasmainchip，earlywarningsystemforrangingwillmonitorfrontautomobileeffectivelyandsuggestorⅥ，almdrivertodecelerateorbrakebased011monitoringdata,soastoavoidcollision．Themajortas

7、ksinclude：1)Basedontheanalysisoflaserranging,radarrangingandmillimeterwaverangingmeasurmentsandmarketne=eclspl炉potentialcpstomer,laserpulserangingmeasurementisdetermined．Targetedatthetechnicalproblems，FPGAisproposedascriticalcontrolmoduleofthisrangingsystemproject．2