国家高技术研究发展计划(2008AA121304)
- 作品数：7 被引量：42H指数：3
- 相关作者：张珂殊缑宁祎朱精果王选钢王心遥更多>>
- 相关机构：中国科学院光电研究院中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：电子电信天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 高速相位式激光测距数字鉴相方法仿真与实现被引量：12
- 2012年
- 为实现高速、高精度相位式激光测距鉴相,根据数字相关法、数字同步解调法、频域数字鉴相法和全相位FFT法的鉴相原理,基于仿真考察了在白噪声、频率偏移等因素影响下的鉴相性能。仿真结果证明,在高速测量下(500 kHz),全相位FFT法优于其他方法。为应用于高精度相位式激光测距原理样机,设计全相位FFT法的FPGA信号处理方案,利用傅里叶变换共轭对称性从而实现了高速实时鉴相。实验数据表明:在500 kHz测距速率下,信噪比为40 dB,频率偏移0.01时,鉴相精度为0.09°;调制频率为100 MHz时,测距精度为0.38 mm。因此,全相位FFT鉴相法适用于高速、高精度相位差测量,提出的实现方案具有实际意义。
- 缑宁祎张珂殊
- 关键词：激光测距数字鉴相FPGA实现
- 光纤传输在激光雷达探测距离模拟中的应用
- 2012年
- 为了能在室内测试激光雷达的远距离探测能力,提出利用光纤传输时延等效模拟激光在大气中传输时延的方案。首先以激光雷达传输方程为依据对该方案进行了理论分析,定量得出光纤衰减对其模拟激光在大气中距离传播的影响。然后针对1.55μm波长激光设计了光纤直路传输模拟和环路传输模拟2种方式,并将光纤距离模拟引入实际激光雷达系统中,采用69.1 m单模光纤等效大气传输101.4 m,对自由空间3.5 m外的模拟目标物进行成像探测,获得了目标表面的三维立体成像。
- 龚桃荣朱精果黄琴华任建峰
- 关键词：光纤传输激光雷达三维成像
- 双通道三维成像激光雷达技术研究被引量：3
- 2013年
- 激光雷达作为一种三维测量系统,通过采集的激光测量点(点云)对测量区域实现三维测量覆盖。由于三维测量覆盖的网格密度受测距范围、激光发射频率、扫描角度和扫描频率等因素限制,单通道激光扫描难以完成高网格密度三维点云数据采集。为探索提高激光雷达扫描点云网格密度的有效途径,本文建立了激光雷达双通道扫描系统模型,分析了该模型的双通道三维测量的实现机理,设计了双通道机载激光雷达扫描演示系统。通过对比目标地物的实际扫描试验结果,验证了双通道激光雷达扫描仪的系统可行性和获得更高分辨率、更完整测量区域表面三维点云的能力。
- 李孟麟左建章朱精果孟柘
- 关键词：激光雷达三维成像双通道
- 基于欠采样的激光测距数字鉴相方法被引量：11
- 2013年
- 欠采样方法为实现全数字化接收、降低激光测距系统复杂性提供了有效途径。针对传统欠采样数字同步解调法引入干扰大的缺点,为提高系统的测量精度,提出了欠采样频域谱分析鉴相法。方法基于Nyquist采样谱分析鉴相思想,通过对欠采样后搬移到低频的频谱成分进行分析获取相位信息实现鉴相,在抵抗干扰方面具有较好的性能。在加入信噪比40 dB、杂散频率、0.1 MHz频率偏移、2次谐波的综合影响因素后的仿真结果表明,在1 MHz测距速率下,欠采样谱分析鉴相法精度为0.13°,调制频率80 MHz时测距精度为0.68 mm,优于传统的欠采样数字同步解调法。因此,欠采样谱分析法更适用于高速、高精度的数字化相位差测量,提出的实现方案具有实际意义。
- 王心遥张珂殊
- 关键词：激光测距相位测量欠采样DFT信噪比
- 激光雷达SCADA跨平台嵌入式软件设计被引量：3
- 2012年
- 为满足激光雷达系统控制与数据采集(SCADA)对跨平台的需求,利用基于组件的框架技术,在ColdFire+μC/OSII初始平台上采用标准C语言实现了SCADA嵌入式软件。在领域分析基础上明确了SCADA软件架构,对软件架构进行可通用部分和平台依赖部分划分及组件化处理,形成SCADA软件框架,并在框架基础上完成软件设计。实验结果表明,基于框架的SCADA嵌入式软件不仅提高了软件的可靠性和可扩展性,而且实现了软件向其它平台扩展的能力,达到了设计重用和代码重用目的。
- 郭树强张珂殊
- 关键词：跨平台组件嵌入式软件激光雷达
- 相位式激光测距谱分析鉴相的无偏改进被引量：19
- 2012年
- 针对相位式激光测距中的鉴相误差,建立了谱分析鉴相的误差模型,提出了在数据预处理中引入希尔伯特变换来消除相位差估计偏差的测量方法。分析了传统谱分析鉴相的偏差和方差,指出这些测量偏差受初相位的影响,在高速测距中不容忽略。提出了一种无偏改进方法,通过窗函数法设计正弦信号的简易希尔伯特变换器,将离散傅里叶变换的对象转换为解析信号,在仅增加4次加减法运算和2次移位操作的情况下,实现了近似无偏谱分析鉴相。仿真分析和实验验证结果表明,鉴相均值与真实相位差相同;当信噪比为40dB时,每秒百万次高速鉴相的误差为0.1°;当调制频率为100MHz时,测距精度达到0.4mm。实验表明,将希尔伯特变换应用于谱分析鉴相,可实现高准确度相位差测量,并可应用于高速相位式激光测距。
- 王选钢缑宁祎张珂殊
- 关键词：希尔伯特变换
- 应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统(英文)被引量：2
- 2013年
- 基于0.5μm CMOS工艺,设计了一款应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统。该芯片主要由前置跨阻放大器(TIPA),差分电压放大器(DVPA),带隙基准源和其它接口电路构成。其中如何设计最适用于激光雷达测距信号处理系统的前置跨阻放大器和差分电压放大器是文中重点关注的对象。测试结果表明,该芯片的跨阻增益可达87.27 dBΩ,-3 dB带宽952.8 MHz,输入等效参考噪声电流17.64 pA/Hz1/2。芯片面积为2.816 mm2(包括焊盘面积),功耗为106.9 mW,其中输出缓冲级功耗占75%。
- 王竹萍刘汝卿郭仙菊张珂殊
- 关键词：前置放大器有源电感
