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激光雷达距离与强度信号采集系统研究
资料介绍
在中国,人多、车多、公路多的三多时代已经到来,行车安全问题早已不容忽视。通常的汽车安全装置,如安全带、安全气囊以及防撞钢梁等都是被动的保护措施,如果研制出一种遇到障碍物前具有主动减速或者避让功能的装置,会大大降低汽车肇事的概率,对保障人们的生命财产安全就显得非常有意义了。
通过调研与比对,发现车载的激光雷达的实用性与研发前景要好于超声波、红外线、毫米波以及摄像头等雷达系统。为追赶国外的先进水平,本文通过对激光测距原理及方法深入研究与探讨,设计出了一套应用于汽车防撞的一维激光雷达扫描系统,通过监测激光回波信号的强度和与激光光源的距离信息,做出对前方物体的判断。
激光雷达系统分为光学系统和电子学系统。本文旨在设计并验证电子学系统,使其具有优良的性能及更好的实用性,并对电子学系统里的各个模块的设计给出了详细的介绍,如:通过单片机控制 D/A转换器产生出驱动光学系统里激光器发光和振镜扫描的正弦+128脉冲发生电路、设计了用于放大激光雷达回波的放大器和用于展宽窄脉冲信号的峰值保持电路、为采集回波峰值电压的A/D采集系统以及应用了高精度时间间隔测量芯片 TDC-GP2的脉冲激光测距系统,并将采集的数据信息显示到了液晶屏幕上。
本文从原理上论证了激光雷达在汽车防撞领域的可行性,应用对激光雷达回波信号先展宽再采集的思路,节约了硬件资源与成本,采用了先进的高精度时间间隔测量芯片 TDC-GP2,利用时间-数字转换法对激光的发射与收到回波之间的时间间隔进行了测量,从而得到目标物体的距离信息,为测距系统的精确度提供了可靠保障。通过对强度采集系统以及高精度计时系统进行试验,输入信号强度反应灵敏,时间间隔计时精度高,达到了ps量级。
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资料：bitboy
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