基于FPGA的激光云高儀設(shè)計(jì).pdf

1、云作為天氣和大氣狀況的重要表現(xiàn)形式，其研究意義尤為重要。激光云高儀是測(cè)量云層高度及反映其狀態(tài)的重要工具。目前，云高儀的設(shè)計(jì)絕大多數(shù)是參照雷達(dá)技術(shù)，由雷達(dá)技術(shù)所設(shè)計(jì)的云高儀，其機(jī)械和電路的組成結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，而且價(jià)格昂貴。本文針對(duì)以上情況，根據(jù)脈沖法測(cè)量原理，采用小功率激光器和PIN探測(cè)器設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的高速信號(hào)采集處理系統(tǒng)，構(gòu)建便攜式激光云高儀系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計(jì)的便攜式激光云高儀系統(tǒng)由905nm功率激光發(fā)射器發(fā)射高頻單脈沖

2、，經(jīng)云層反射后由PIN探測(cè)器獲取該后向反射信號(hào)，然后基于CycloneⅣFPGA定制了ADC控制接口并配合系統(tǒng)時(shí)序完成高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)與處理，最后計(jì)算得出云底高度并上傳數(shù)據(jù)。本論文設(shè)計(jì)了激光發(fā)射電路、PIN光電探測(cè)及調(diào)理電路、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及FPGA控制處理系統(tǒng)。其中利用CycloneⅣFPGA定制了激光發(fā)射電路控制接口、數(shù)據(jù)采集控制接口、12864顯示控制接口，并集成了NIOSⅡ處理器IP、MAX232接口IP。數(shù)據(jù)處理部分將采集到