高重頻窄脈沖激光信號高速處理研究.pdf

1、激光信號的高速處理是汽車激光雷達防撞系統(tǒng)的重要組成部分，它實現(xiàn)了對高重頻窄脈沖激光目標回波的快速捕獲、檢測和實時處理。
　　在分析了激光雷達脈沖式、連續(xù)波相位式測距原理基礎上，根據(jù)實際情況對高速信號處理系統(tǒng)性能提出參數(shù)化要求，并基于激光信號窄、難捕獲、數(shù)據(jù)量大、實時性要求高的特點，提出采用高速ADC+FPGA+DSP的數(shù)據(jù)采集與實時處理的設計方案。該方案中ADC負責信息快速數(shù)字化，DSP負責數(shù)據(jù)實時處理，F(xiàn)PGA集成了時序邏輯控制

2、電路、緩存FIFO等分散電路，在提高系統(tǒng)可靠性的同時減少了印制電路板的面積，良好的可移植性更適合模塊化設計。
　　硬件設計方面，著重探討了電源及時鐘電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、基于FPGA的緩存及控制電路和數(shù)字信號處理（DSP）電路模塊，并對各模塊中關鍵部分進行了詳細介紹。通過實驗初步調(diào)試結(jié)果驗證了設計的正確性。電路簡單、可靠、實時性強，最高采樣率達200MHz，具有8bit垂直分辨率，1M×32位數(shù)據(jù)存儲空間，能夠?qū)崿F(xiàn)立即觸發(fā)、延時

3、或超前觸發(fā)和軟件觸發(fā)等多種觸發(fā)模式。
　　編程方面上，詳細介紹了在相應編程環(huán)境和測試平臺下對FPGA芯片、DSP芯片和倍頻芯片的編程和在系統(tǒng)修改，給出了主要程序的時序和仿真結(jié)果，通過調(diào)整軟件設計進一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性。
　　實驗方面，單獨測試了基于FPGA的FIFO存儲和DSP處理模塊，經(jīng)系統(tǒng)調(diào)試和模擬實驗，基本實現(xiàn)了系統(tǒng)的設計目的和性能要求。
　　本文通過理論分析、計算機仿真和實驗驗證得出了一些有意義的經(jīng)驗