短程手持式激光测距仪的研究与设计

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1、⑨禚煞硕士学位论文短程手持式激光测距仪的研究与设计论文作者：潘佳指导教师：张国平教授学科专业：通信与信息系统研究方向：光电子技术华中师范大学物理科学与技术学院2014年5月ReserchandDesignofShort--rangeHand-·heldLaserRangeFinderAThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheM．E．DegreeinCommunicationandInformationSystemByPanJiaPostgraduateP

2、rogramCollegeofPhysicalScience&TechnologyCentralChinaNormalUniversitySupervisor：ZhangGuopingAcademicTitle：ProfessorSignature巧刎掰≥ApprovedMay．2014华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡

3、献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：勿l幛岁月础日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权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，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容。可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密

4、论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。回童诠塞握奎卮澄卮；旦圭生；旦二生；旦三生蕴查!作者签名：日期：功I忤岁月嘲日导师签名：弓1日期：钞‘1f年摘要随着激光测距技术的诞生、现代电子技术的飞速发展以及光电器件性能的不断提高，激光测距仪成为距离测量的主要仪器并很快被应用到各测量领域。由于激光测距仪的使用并不依赖于待测距离以及使用者的经验，误差仅取决于

5、仪器本身的精度，这使激光测距仪的研究不仅在国防领域具有重大意义，在国民应用中也占据着极为重要的地位。本文通过对比几种常见的激光测距原理的特点，选择能够实现较高精度的相位式激光测距原理，解决民用领域内短距离测距过程中经常遇到的精度问题。设计主要包括5个模块：信号产生模块、调制发射模块、接受放大模块、混频采样模块以及控制模块。为满足小型化的要求，本设计主要采用体积小、功耗低、可靠性高的元器件，比如探测器选择敏感的PIN光电二极管。提出采用先进的直接频率合成技术(DirectDigitalSynthesizer，简称DDS)获得所需

6、要的精度，采用差频测相技术降低对混频采样电路器件的工艺要求。针对民用领域人眼安全的考虑，激光器选择了650nm红光半导体激光器，可通过眨眼提供相应的眼睛保护。为了增加输出的光功率，有效的调节激光器调制带宽，同时减弱弛豫振荡，还设计了三级管和运算放大器组合成的偏流提供电路为半导体激光二级管提供一定的直流偏置。最后提出了相应的测量数据组合算法。关键词：激光测距；便携式：相位式：DDS；差频测相技术AbstractWi血thebirthofthelaserrangingtechnology．therapiddevelopmentof

7、modernelectronictechnologyandtheconstantimprovementofthephotoelectricdeviceperformance，laserrangefeuderbecomethemaininstrumentofdistancemeasurementandsoonbeappliedtothemeasurementfield．Becauseofthelaserrangefinderdoesnotdependonthedistanceundertestandtheexperienceof

8、theuser，erroronlydependsontheprecisionoftheinstrumentitself,theresearchoflaserrangefinderisnotonlyplaysanimportantroleinthefieldofnational