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《用于相位式激光測(cè)距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、《激光雜23簿測(cè)距儀．№．6．2。。9)19用于相位式激光測(cè)距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設(shè)計(jì)傅博，楊克成，羅濤，李微，夏珉f1．華中科技大學(xué)光電子科學(xué)與工程學(xué)院，武漢430074；、＼2．武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，武漢430064，提要：本文提出了一種可用于相位式激光測(cè)距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)擴(kuò)角檢相方法的二次運(yùn)用，在硬件上結(jié)合單片機(jī)控制，能對(duì)混頻后產(chǎn)生的中低頻測(cè)量信號(hào)與參考信號(hào)自動(dòng)完成初始極性判別、大小角度判斷、多次測(cè)量平均、信號(hào)采集處理等功能，并且具有精度高(理論檢相誤差僅幾萬(wàn)分之一)、速度快、體積小、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，可以作為一
2、個(gè)獨(dú)立模塊實(shí)現(xiàn)芯片集成，在小型智能化激光測(cè)距系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用空間。關(guān)鍵詞：檢相系統(tǒng)；角度判別；分頻；單片機(jī)中圖分類號(hào)：TN249文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0253—2743(2oo9}06—0019—03ledesignofdigi~phasediscriminatorsystemforphasedlaserrangefindersFUBo。YANGKe—cheng，LUOTao2，LIWei，XIAMin，1．SchoolofOptelectronieScienceandEngineering，HuazhongUniversityof
3、Science＆Technology，Wuhan430074，China；、＼2．WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China)，Abstract：Anall—digitMphasediscriminatorsystemforphasedlaserrangetindersisrepresentedinthispaper．Thisdiscriminator，whichisbasedOildualfrequencydivision，Canaccomplishanglea
4、ndpolarityidentification，multiplemetering，signalprocessingandetc．，addingthecontrolofachip—microcomputer．ItsadvantagesbehaveinhishprecisionIprocessing，volume，andstability．Asanindependentmodule，thediscriminatorcanbeintegratedinasinglechipwhichwillfi~filltherequirementsinpin
5、t—sizedautomaticlaserrangetindersystems．Keywords：phasediscriminatorsystem；angleidentification；frequencydivision；SCM檢相系統(tǒng)主要應(yīng)用于各類相位式激光測(cè)距儀，是其信號(hào)經(jīng)擴(kuò)角后比相，直接得檢相方波△。然而，圖1所示的邏輯處理單元的重要組成部分。當(dāng)探測(cè)器接收到內(nèi)、外兩路光信關(guān)系不能直接用于設(shè)計(jì)電路，實(shí)際應(yīng)用中兩路信號(hào)的分頻器號(hào)后，首先將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這兩路電信號(hào)隨之進(jìn)入各自工作狀態(tài)具有不確定性，即分頻器何時(shí)開始工作，以及開始的信號(hào)
6、通道，分別完成與本振的混頻、選頻、放大和整形，最工作后第一次跳變是上升沿跳變還是下降沿跳變，將關(guān)系到后形成兩路同頻的差頻測(cè)量信號(hào)。檢相系統(tǒng)的功能，便是對(duì)系統(tǒng)電路邏輯的正確與否。圖1所示的情況恰好選擇了其這兩路中低頻測(cè)量信號(hào)與參考信號(hào)分別進(jìn)行相位比較，通過(guò)中一個(gè)成功的特例，具體的系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)分特定的方法，得到它們之間的相位差信息，供后續(xù)信號(hào)處理頻器而忽略兩路相位方波的相位情況，即兩個(gè)分頻器的開啟單元處理。時(shí)序不能一成不變，而是受相位方波超前或滯后關(guān)系的影1實(shí)現(xiàn)大、小角度判別的檢相方法響。如文獻(xiàn)[1]這樣介紹擴(kuò)角檢相原理及電路設(shè)
7、計(jì)的不少文在檢相過(guò)程中，最大的難題是如何對(duì)大、小角度進(jìn)行有章，對(duì)分頻器的開啟時(shí)序問(wèn)題都鮮有提及。效處理。由于電路噪聲和調(diào)制光在大氣中傳輸受環(huán)境的影響，測(cè)距信號(hào)的相位容易發(fā)生抖動(dòng)，通常情況下，多次測(cè)量取平均可以消除這一影響，但是當(dāng)相位方波是大、小角度情況時(shí)，這種抖動(dòng)有可能使相位差從大角度跳變到小角度，或從小角度跳變到大角度，產(chǎn)生測(cè)距誤差或錯(cuò)誤。這種大、小角度跳變產(chǎn)生的影響，是不能用多次測(cè)量取平均來(lái)消除的。為了克服大、小角度引起的測(cè)量錯(cuò)誤，通?？梢圆捎靡茩z相、擴(kuò)角檢相和分區(qū)段控制檢相三種辦法L1J。然而，三種方法各有其不足之處：移檢相對(duì)兩路相
8、位方波的占空比要圖1文獻(xiàn)[1]中(113頁(yè)6—12)擴(kuò)角檢相原理圖求很高，當(dāng)占空比不是1：1，會(huì)產(chǎn)生較大誤差；擴(kuò)角檢相雖然3改進(jìn)的二次擴(kuò)角檢相方法對(duì)占空比沒有要求，但是系統(tǒng)構(gòu)成稍嫌復(fù)雜；分區(qū)段
