激光脈沖回波信號(hào)光強(qiáng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在基于脈沖飛行時(shí)間(TOF)測(cè)量原理的激光測(cè)距技術(shù)中，由于激光脈沖回波光強(qiáng)大動(dòng)態(tài)范圍變化，這會(huì)對(duì)測(cè)距精度帶來(lái)較大影響，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)遠(yuǎn)距離高精度距離測(cè)量的需求。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種利用光學(xué)衰減器減光的激光脈沖回波信號(hào)光強(qiáng)控制系統(tǒng)，并利用本系統(tǒng)將不同幅度的激光脈沖回波光強(qiáng)調(diào)節(jié)到一個(gè)固定范圍內(nèi)，以此來(lái)減小由于回波光強(qiáng)變化所引起的走離誤差，提高測(cè)距精度。論文完成的主要工作有:
　　首先，根據(jù)測(cè)距儀的脈沖參數(shù)確定本系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)，確定了回

2、波光強(qiáng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，之后對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍和走離誤差進(jìn)行理論分析和計(jì)算，并利用一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行回波光強(qiáng)的調(diào)節(jié)。
　　其次，完成納秒級(jí)窄脈沖峰值保持電路設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)激光脈沖回波信號(hào)光強(qiáng)的檢測(cè);根據(jù)回波光強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍設(shè)計(jì)光學(xué)衰減器并選用合適步進(jìn)電機(jī)，完成衰減器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì);完成基于單片機(jī)和FPGA的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)控制程序。
　　最后，搭建了回波光強(qiáng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行控制系統(tǒng)的分模塊測(cè)試，測(cè)試結(jié)果