基于单片机的激光测距系统设计

摘要: 为了减小测距误差,提出一种基于单片机的激光测距系统设计方法,首先基于三角测量原理构成测距传感器,以进行实时测量与检测,并对目标激光信号进行小波变换和二进小波变换; 然后利用Lipschitz 指数检测出激光信号的奇异点位置,并采用正交调制技术对激光光强的幅度进行调制,最后对激光测距目标物体的两路正交信号进行混频和低通滤波处理,消除激光测距系统的附加相移,实现目标物体的激光测距。实验结果表明,该方法能够减小测距误差,满足了实际测量需要。
关键词: 单片机; 激光测距; 小波变换; 正交调制技术

激光测距机是一种非接触的测量仪器,具有结构简单、探测距离较长、灵活性较好、准确度和可靠性较高的优点[1],被广泛应用于机器人制造、工业建筑测量、国防军事和卫星定位等技术性要求较高的领域[2-3]。激光测距主要分为两种,一是脉冲式激光测距,主要应用于测量距离较长且精度要求较高的测距系统; 二是连续波激光测距,但前者的应用范围较广[4]。
为了实现对人造卫星进行准确跟踪测距、获得精确的飞机飞行高度,以及进行细致的地形测绘和勘查等,需要对激光测距系统设计方法进行研究[5-6]。传统的多频激光测距系统设计方法,存在自动化程度较低、成本较高的问题[7-10]。为此有学者提出了基于可编程片上系统技术( SOPC) 的激光测距系统设计方法[11],首先采用SOPC 技术对目标物体的激光信号进行处理; 然后对处理过的信号利用QuartusⅡ开发工具和SOPC Builder 子系统实现激光测距。有文献提出了一种差分光路的脉冲激光测距系统设计方法[12]。该方法无法实现多目标测量,且集成度较低,
测距误差较大

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