新型便携式激光测距仪的原理及方案设计

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1、摘要摘要本论文围绕高精度便携式激光测距仪的开发，在参照国外相关产品技术指标的基础上，提出了一种提升激光测距仪精度的设计方案，并对本方案相位式激光测距仪的硬件电路进行了分析和设计尝试。本方案采用石英晶体滤波器对测距信号滤波，使用一套独特的基于欠采样测距信号的信号处理算法，灵活的解决了测尺频率、石英晶体滤波器中心频率、模数转换采样频率三者的匹配问题；同时对各个功能模块做了设计尝试。论文首先介绍了激光测距仪的发展及现状。其次，论文给出了具体的设计指标，在详细论证分析的基础上提出了提升激光测距仪精度的设计方案。再次，以整合了测尺频率发生模块、参考信号滤波模块和电源模块的PCB板制作为例，简要说

2、明了系统硬件电路的设计。最后，对本测距方案与其它测距方案做了比较，并对课题成果做了总结，给出了后续要开展的工作。关键词：激光测距仪欠采样DDS石英晶体滤波器PCBAbstractAbstract．ThepurposeofthisarticleiStopresentanewdesignoftwofoldmodulationfrequencyphase．shiftIasermngefinder．Meanwhile，weanalyzecircuitcomponentsofeachmodulesandattempttorealizethembasedoncomparingwithotherty

3、pesoflaserrangefindem．1nthisarticle，weintroducethegeneraldevelopmentsituationofIaserrangefinderfirstly．Secondly,basingondemandanalyzing，wemakesystem’Sdesigntarget．Thesystem，takingadvantageofquartzcrystalfilter，usesspeciaIsignalprocessalgorithmbasedonunder-samplingtechnique．Ihealgorithmsolvesthem

4、atchingproblembetweenmeasurefrequency，ADCandquartzcrystalfilter’Snormfrequencyflexibly．Thirdly，welayoutPCBwhichintegratesmeasurefrequencymodule．referencesignalfiltermoduleandpowermodule．asaninstancetonarratesomelmpoftantprocessinfacture·Last，wemakeasummaryandpresentcontentofnextwork．Keywords：Las

5、ermngefinder，undersamplingtechnique，DDS，quartzcrystalfilter，PCB口东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文

6、档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。口研究生签名槲导师签名：绪论第一章绪论1．1引言激光测距是指根据激光往返时间测定距离的方法，由于激光方向性强、高亮度、单色性好等特点，较超声波等测量载体有更好的适用性，因此激光测距仪，作为非接触式的测量仪器，已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域，涉及多种学科技术。激光测距技术与一般光学测距

7、技术相比，具有操作方便、系统简单及白天和夜晚都可以工作的优点。与雷达测距相比，激光测距具有良好的抗干扰性和很高的精度，而且激光具有良好的抵抗电磁波干扰的能力，尤其在探测距离较长时，激光测距的优越性更为明显。激光测距按照调制信号的不同又可以分为三类：脉冲激光测距、调幅连续波激光测距和调频连续波激光测距。目前应用较广的激光测距仪，主要为调幅连续波激光测距仪，这类测距仪又分为脉冲式和相位式两种，其中，相位式激光测距仪以其精度高、功率小和便携的特点，适