1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 激光测距仪的国内外发展现状
1.3 激光测距技术概述
1.3.1 激光三角法测距
1.3.2 激光干涉法测距
1.3.3 激光脉冲法测距
1.3.4 激光相位测距法
1.4 本文主要内容及结构安排
2 相位法激光测距的技术研究
2.1 激光测距仪的技术指标要求
2.2 激光测距法的比对
2.3 激光相位法测距的原理及关键技术
2.3.1 激光相位法测距的原理
2.3.2 测尺技术的研究
2.3.3 鉴相技术的研究
2.3.4 差频测相技术的研究
2.3.5 多组测尺频率的设计
3 激光测距仪总体方案及硬件电路设计
3.1 激光测距仪的总体方案设计
3.2 激光发射电路设计
3.2.1 激光发射器件的选择
3.2.2 激光二极管的调制原理
3.2.3 激光二极管的调制电路设计
3.3 激光测距仪光电检测电路的设计
3.3.1 APD器件的选择
3.3.2 APD反向偏置电路的设计
3.3.3 APD电外差混频技术的硬件实现
3.3.4 光电转换电路设计
3.4 激光测距仪的差频电路设计
3.5 PLL频率合成技术的电路设计
3.5.1 频率合成技术的介绍
3.5.2 PLL频率合成技术的基本原理
3.5.3 频率合成电路的设计
3.6 本章小结
4 激光测距仪的软件设计
4.1 激光测距仪总体逻辑方案设计
4.2 PLL控制模块逻辑设计
4.2.1 PLL控制器的读写操作
4.2.2 PLL输出信号的参数校准
4.2.3 PLL输出信号频率设置
4.2.4 PLL模块输出信号的测试及分析
4.3 激光调制控制模块逻辑设计
4.4 APD偏压控制模块逻辑设计
4.5 双路ADC采样模块逻辑设计
4.6 串口通信的逻辑设计
4.7 全相位FFT鉴相模块逻辑设计
4.7.1 FFT变换的鉴相法分析
4.7.2 全相位FFT变换的鉴相分析
4.7.3 两种数字鉴相算法的对比分析
4.7.4 全相位数字鉴相算法的实现
4.8 本章小结
5 测距仪功能测试与分析
5.1 样机测试平台搭建
5.2 硬件各功能模块测试结果及分析
5.2.1 PLL模块的输出信号
5.2.2 APD的偏置电压信号
5.2.3 混频器的输出信号
5.2.4 APD电外差输出信号
5.3 PLL控制模块IIC数据测试
5.4 综合测试结果及分析
5.5 测试结果的误差分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文归纳总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及所取得的研究成果
致谢
