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DSP 的调频连续波激光测距

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沙发
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:32 | 只看该作者
首先根据三角波调频测距原理进行测距算法设计,通过仿真分析选择Chirp-Z
算法进行频谱细化以提高系统测距精度,并根据激光受烟雾干扰的回波特性设计基于
归一化频谱的烟雾干扰判决方法;并针对三角波调频测距需进行时频域转换的特点,
选择 TMS320F28335 DSP 作为核心处理器完成信号处理系统的软硬件设计。

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板凳
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:33 | 只看该作者
设计并制作了基于 TMS320F28335 的调频连续波激光测距信号处理最小系
统,主要包括对 DSP 的外围电路、外部存储器模块、ADC 调理电路及 SCI 串口通信
模块的原理图设计并和 PCB 制版调试,搭建了可用于调频连续波激光测距算法实现
的硬件平台。基于该硬件平台进行调频连续波激光测距信号处理算法设计及算法移
植,设计了包括 AD 采样、FIR 滤波、FFT 变换、烟雾干扰判决算法及 Chirp-Z 频谱
细化算法的实现流程,并设计串口发送程序进行距离输出显示。

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地板
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:34 | 只看该作者
自 1960  年美国物理学家梅曼成功制造出世界上第一台红宝石激光器之后,半导
体激光器凭借体积小、功耗低、易集成等特点,可方便的应用于小型化的激光测距系
统中[1]。激光与其他光源对比,有很明显的优点:准直性好、波长固定、相干性好、
能量高等。因为这些优点,激光在很多领域得到应用,最早的就是进行激光测距。激
光测距技术最早的研究开始于二十世纪六十年代,到七八十年代,运用激光进行测距
已成为电子测距重要方式之一。由于激光测距具有全天候、高精度、抗电磁干扰、小
型化等多个优势,可广泛应用在包括导弹制导和引信、船舰导航、三维成像、战场侦
察、气象观测、现代制造和三维形貌测量等多个军用和民用领域[2-9],因而得到了越来
越多的关注和研究。

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5
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:37 | 只看该作者
激光绝对距离测量方法主要有激光干涉法、相位法、脉冲法和调频连续波法[10]。
目前激光测距较多的研究是基于脉冲体制的,此种方式实现方法较为容易,但缺点是
无法同时获得高测量精度和较大的测量范围,同时,随着精度与测量距离的提高,系
统研制成本也将大幅度增长[11]。
调频连续波(FMCW,Frequency Modulated Continuous Wave)激光测距是近年来
激光测距研究的热点,它将调频连续波体制探测精度高、功率低和距离选通方便等特
点与激光探测的优点相结合,能够有效解决无线电探测时抗电磁干扰能力差的缺点,
同时,选择光载波调制能够加载更大带宽的调制信号从而获得更好的距离分辨力,因
而调频连续波激光测距方式在高精度近距离测量上比其他激光测距技术具有更为明
显的优势[12-13]。

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6
東南博士| | 2020-10-9 19:38 | 只看该作者
标记 激光测距

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7
東南博士| | 2020-10-9 19:40 | 只看该作者
总是很多的分享 但是做起来 很难。。。

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8
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:41 | 只看该作者
随着硬件技术的发展,出现了多种通用或专用的高速信号处理芯片,这使
得越来越的多需要大量乘加运算的频谱分析方法也能够在小型化的处理芯片中得以
实现,便于工程上的应用,例如可应用 FPGA 或 DSP 进行需要大量乘加运算的离散
傅里叶变换。随着一系列半导体激光器、嵌入式信号处理器和各种信号处理算法的不
断发展和完善,调频连续波激光测距系统的实现更为容易,应用价值也大为提高。

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9
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:41 | 只看该作者

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10
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:42 | 只看该作者

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11
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:46 | 只看该作者

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12
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:46 | 只看该作者

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13
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:47 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:48 | 只看该作者

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15
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:49 | 只看该作者

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16
東南博士| | 2020-10-9 19:49 | 只看该作者
学习学习!

还是干货很多啊!

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17
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:49 | 只看该作者

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18
wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:50 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:51 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2020-10-9 19:52 | 只看该作者

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