激光測(cè)距儀高速A-D采集處理電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、激光測(cè)距儀是指利用射向目標(biāo)的激光脈沖或連續(xù)波激光束測(cè)量目標(biāo)距離的一種設(shè)備。傳統(tǒng)激光測(cè)距機(jī)多采用模擬電路，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但是容易受到噪聲干擾，出現(xiàn)“虛起”或“漏檢”現(xiàn)象，測(cè)距精度較差。數(shù)字激光測(cè)距儀是將激光測(cè)距數(shù)字化，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，增強(qiáng)測(cè)距的抗干擾能力，提高測(cè)距精度。數(shù)字激光測(cè)距接收電路的核心就是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和處理。
　　 本電路設(shè)計(jì)由高速A/D變換、FPGA控制、數(shù)據(jù)緩存、DSP處理等模塊組合而成。根據(jù)三脈沖測(cè)距原理，

2、為滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求，并考慮未來功能擴(kuò)展，電路設(shè)計(jì)考慮如下:(1)A/D轉(zhuǎn)換速率500MSPS，選用國(guó)家半導(dǎo)體公司(National Semiconductor Corporation)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC081000作為ADC主芯片;(2)FPGA選擇XILINX公司的Virtex-4系列芯片XC4VLX40-10FF668I，通過VHDL語言實(shí)現(xiàn)分層模塊化設(shè)計(jì);(3)通過對(duì)速度、容量、成本和實(shí)現(xiàn)難易程度比較，采用DDR2數(shù)據(jù)緩存電路模塊

3、，并借助XILINX提供的IPCORE通過FPGA實(shí)現(xiàn)對(duì)DDR2的高速訪問;(4)為兼顧設(shè)備的實(shí)時(shí)性和靈活性，本電路采用FPGA+DSP方式對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理，前端的信號(hào)濾波、疊加等算法由FPGA完成，最后的判別計(jì)算結(jié)論在DSP中完成，DSP選擇ADI公司的TS101S，工作時(shí)鐘頻率200MHz，通過高速LINK口和FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由于ADC電路采樣時(shí)鐘頻率高達(dá)500MHz，屬于高速電路，本文詳細(xì)分析了高速PCB電路設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的