隨著社會與經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步,自動駕駛的時代也正加速到來,無人駕駛技術(shù)成為當(dāng)前汽車領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。而激光雷達作為一種主動式傳感器,因其具有精度高、抗干擾性強、穩(wěn)定且對周圍環(huán)境適應(yīng)性強等特點,所以非常適合在室外場合使用。與毫米波雷達、攝像頭等其他傳感器相比,激光雷達在障礙探測以及三維重建方面也具有明顯的優(yōu)勢。但因激光雷達成本高、體積大等問題,使其難以運用到私人汽車上來,車企無法接受,車主也無法負(fù)擔(dān)。所以研究低成本、集成度高和測量精度高的激光雷達測距系統(tǒng)對無人駕駛車的發(fā)展具有一定的意義。分析了不同的測距方法,結(jié)合實際情況,設(shè)計了低成本、集成度高和測量精度高的激光雷達測距系統(tǒng)。主要研究工作如下:（1）研究了脈沖式測距原理和相位式測距原理,對比分析各自的優(yōu)劣勢,根據(jù)實際的應(yīng)用要求,綜合考慮選擇了脈沖式測距方案。（2）完成了整體激光測距系統(tǒng)電路設(shè)計,包括:測距系統(tǒng)單元電路設(shè)計（發(fā)射單元電路、信號處理電路、A/D轉(zhuǎn)換與微控制器最小系統(tǒng)選用等）。根據(jù)所選的脈沖式測距方法,研究了發(fā)射功率與接收功率之間的關(guān)系,選擇了合適的光源與光電探測器。選用了波長為905nm的SPL LL90₃

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 激光雷達技術(shù)
    2.1 激光雷達測距原理
        2.1.1 相位式激光測距
        2.1.2 脈沖式激光測距
        2.1.3 測距方法的選擇
    2.2 車載激光雷達工作原理
3 激光雷達測距系統(tǒng)總體設(shè)計
    3.1 總體設(shè)計方案
    3.2 發(fā)射功率與接收功率關(guān)系
    3.3 半導(dǎo)體激光器
        3.3.1 激光器工作原理
        3.3.2 激光器選型
    3.4 光電探測器件
        3.4.1 光電探測器工作原理
        3.4.2 光電探測器選型
    3.5 光學(xué)掃描器的掃描方式
    3.6 信號處理及主處理系統(tǒng)
4 測距系統(tǒng)單元電路設(shè)計
    4.1 發(fā)射單元電路設(shè)計
    4.2 信號處理電路設(shè)計
        4.2.1 前置放大電路設(shè)計
        4.2.2 主放大電路設(shè)計
    4.3 A/D轉(zhuǎn)換與微控制器最小系統(tǒng)選用
        4.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器
        4.3.2 微控制器(MCU)最小系統(tǒng)的選用
        4.3.3 基于FPGA時間間隔測量電路設(shè)計
5 系統(tǒng)搭建與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)搭建的設(shè)計思路
    5.2 實驗平臺
6 實驗與數(shù)據(jù)分析
    6.1 激光雷達主要參數(shù)
    6.2 實驗數(shù)據(jù)分析
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]10位高速異步逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究[D]. 趙宏亮.西安電子科技大學(xué) 2017
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[6]車載激光雷達系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究[D]. 董士軍.南京理工大學(xué) 2017
[7]基于自觸發(fā)原理的脈沖式激光雷達測距系統(tǒng)研究[D]. 花曉峰.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[8]脈沖式半導(dǎo)體激光測距系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 劉相宏.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[9]機載激光雷達系統(tǒng)初步方案研究[D]. 鐘棉卿.西安科技大學(xué) 2012
[10]便攜式脈沖激光測距儀的研制[D]. 吳應(yīng)明.西安電子科技大學(xué) 2009



本文編號：3631067