面向同時(shí)測(cè)繪與定位的激光雷達(dá)系統(tǒng).pdf

1、隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)自主移動(dòng)機(jī)器的需求不斷增大，同時(shí)測(cè)繪與定位技術(shù)在機(jī)器自主導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用愈漸廣泛。激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)繪與定位技術(shù)的核心單元之一，它能夠迅速、準(zhǔn)確的測(cè)量出所在環(huán)境的距離信息，輔助機(jī)器完成實(shí)時(shí)的地圖測(cè)繪與定位。如何設(shè)計(jì)與制作高精度的激光雷達(dá)系統(tǒng)是同時(shí)測(cè)繪與定位技術(shù)發(fā)展中重要研究的課題之一。
　　本文面向同時(shí)測(cè)繪與定位技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，在對(duì)比分析了多種激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于模擬電路實(shí)現(xiàn)激光調(diào)制與接

2、收、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)混頻鑒相的高精度相位式測(cè)距技術(shù);針對(duì)此技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，研究設(shè)計(jì)了激光器跨導(dǎo)調(diào)制及驅(qū)動(dòng)電路、光電二極管跨阻放大電路、基于FPGA的直接數(shù)字頻率合成器及數(shù)字混頻鑒相電路、基于STM32的信號(hào)解算及系統(tǒng)控制程序;最后，完成了激光雷達(dá)系統(tǒng)樣機(jī)，并搭建了測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證了系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的合理性及電路設(shè)計(jì)的可行性。
　　基于上述工作，本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)面向同時(shí)測(cè)繪與定位的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其工作電壓為±6V、數(shù)據(jù)輸出頻率為250Hz、