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《用于相位式激光測距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、《激光雜23簿測距儀．№．6．2。。9)19用于相位式激光測距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設計傅博，楊克成，羅濤，李微，夏珉f1．華中科技大學光電子科學與工程學院，武漢430074；、＼2．武漢第二船舶設計研究所，武漢430064，提要：本文提出了一種可用于相位式激光測距儀的全數(shù)字檢相系統(tǒng)設計方案。通過對傳統(tǒng)擴角檢相方法的二次運用，在硬件上結(jié)合單片機控制，能對混頻后產(chǎn)生的中低頻測量信號與參考信號自動完成初始極性判別、大小角度判斷、多次測量平均、信號采集處理等功能，并且具有精度高(理論檢相誤差僅幾萬分之一)、速度快、體積小、穩(wěn)定性好的特點，可以作為一
2、個獨立模塊實現(xiàn)芯片集成，在小型智能化激光測距系統(tǒng)中有著廣泛的應用空間。關(guān)鍵詞：檢相系統(tǒng)；角度判別；分頻；單片機中圖分類號：TN249文獻標識碼：A文章編號：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)主要應用于各類相位式激光測距儀，是其信號經(jīng)擴角后比相，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。當探測器接收到內(nèi)、外兩路光信關(guān)系不能直接用于設計電路，實際應用中兩路信號的分頻器號后，首先將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，這兩路電信號隨之進入各自工作狀態(tài)具有不確定性，即分頻器何時開始工作，以及開始的信號
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量信號。檢相系統(tǒng)的功能，便是對系統(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量信號與參考信號分別進行相位比較，通過中一個成功的特例，具體的系統(tǒng)電路設計不能簡單的設計分特定的方法，得到它們之間的相位差信息，供后續(xù)信號處理頻器而忽略兩路相位方波的相位情況，即兩個分頻器的開啟單元處理。時序不能一成不變，而是受相位方波超前或滯后關(guān)系的影1實現(xiàn)大、小角度判別的檢相方法響。如文獻[1]這樣介紹擴角檢相原理及電路設
7、計的不少文在檢相過程中，最大的難題是如何對大、小角度進行有章，對分頻器的開啟時序問題都鮮有提及。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，測距信號的相位容易發(fā)生抖動，通常情況下，多次測量取平均可以消除這一影響，但是當相位方波是大、小角度情況時，這種抖動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)生測距誤差或錯誤。這種大、小角度跳變產(chǎn)生的影響，是不能用多次測量取平均來消除的。為了克服大、小角度引起的測量錯誤，通常可以采用移檢相、擴角檢相和分區(qū)段控制檢相三種辦法L1J。然而，三種方法各有其不足之處：移檢相對兩路相
8、位方波的占空比要圖1文獻[1]中(113頁6—12)擴角檢相原理圖求很高，當占空比不是1：1，會產(chǎn)生較大誤差；擴角檢相雖然3改進的二次擴角檢相方法對占空比沒有要求，但是系統(tǒng)構(gòu)成稍嫌復雜；分區(qū)段
