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這是一篇哈爾濱工業(yè)大學(xué)2012年 物理電子學(xué)工學(xué)博士的畢業(yè)論文。相干多普勒激光雷達(dá)是測量遙感風(fēng)場和運(yùn)動目標(biāo)速度的有力工具。相干多普勒激光雷達(dá)的發(fā)射源普遍使用單縱模激光器，而鎖模激光所具有的寬頻譜、窄脈寬、高峰值功率等特性使其在作為相干激光雷達(dá)發(fā)射源方面具有潛在的應(yīng)用價值。本文從理論上和實驗上對基于鎖模激光的相干多普勒激光雷達(dá)進(jìn)行了研究。 理論上，在單頻外差探測原理的基礎(chǔ)上，考慮了具有 m+1 個模式、縱模間隔為 ω 的本振光，與發(fā)生了 Δω 頻移的信號光相干拍頻后的理論模型，證明了相位差恒定的鎖模激光可以實現(xiàn)相干混頻，并可以通過低通濾波或 FFT 頻譜分析的方式檢測出差頻信號。利用這一理論模型進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，分析了信號光在不同的頻移值時的拍頻波形，討論了實現(xiàn)相干探測本振光與信號光應(yīng)滿足的條件。 基于相干多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)對發(fā)射光源的要求，進(jìn)行了鎖模激光器的實驗研究。通過使用不同的鎖模器件得到鎖模激光輸出，其中主動鎖模和調(diào) Q 主動鎖模都獲得了單脈沖寬度在百皮秒量級、鎖模深度 100%、鎖模幾率 95%以上的穩(wěn)定的鎖模脈沖序列輸出。對被動鎖模、主動鎖模、調(diào) Q 主動鎖模的激光輸出特性進(jìn)行了對比研究，主動鎖模脈沖序列包絡(luò)時間較長但峰值功率較低，而調(diào) Q 主動鎖模峰值功率高但包絡(luò)時間較短，不同類型的激光輸出為后續(xù)的相干測速實驗提供了多種選擇。 利用聲光移頻器模擬外差探測中信號光發(fā)生的多普勒頻移，進(jìn)行了鎖模激光拍頻實驗研究，并與單縱模激光拍頻實驗結(jié)果進(jìn)行了比較。使用鎖模激光在頻移為 30 ~ 80 MHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行了拍頻實驗研究，拍頻波形及信號處理的結(jié)果均與理論分析相符， 測量結(jié)果的相對誤差在 0.5%以下。 分別使用脈寬為 10 ns和 16 ns 的調(diào) Q 單縱模脈沖進(jìn)行拍頻，在信號光頻移為 150 MHz 時測量結(jié)果的相對誤差分別為 3.7%和 1.6%。對比實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，調(diào) Q 單縱模脈沖由于有限的脈寬限制了拍頻后包絡(luò)的數(shù)量，導(dǎo)致誤差相對較大，而鎖模脈沖序列由于具有較長包絡(luò)時間，在測量較低頻移值時仍具有較高的精度，即測量低速目標(biāo)時更具有優(yōu)勢。在具有較長包絡(luò)時間的同時，鎖模激光還具有高峰值功率和窄脈寬的特點。使用光纖耦合的方式進(jìn)行了相干拍頻實驗，得到了穩(wěn)定的相干拍頻波形，F(xiàn)FT 頻譜分析的結(jié)果與設(shè)定值和理論分析相符。
標(biāo)簽： 激光雷達(dá)
上傳時間： 2022-02-12
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作為一種全新的探測技術(shù)，激光雷達(dá)已廣泛應(yīng)用于大氣、陸地、海洋探測、空中交會對接、偵察成像、化學(xué)試劑探測等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)相比，激光雷達(dá)是一種通過發(fā)射特定波長的激光，處理并分析回波信號，實現(xiàn)目標(biāo)探測的技術(shù)，具有高測量精度、精細(xì)的時間和空間分辨率，以及極大的探測距離等優(yōu)點，目前已成為一種重要的探測手段。激光雷達(dá)探測系統(tǒng)需采用硬件電路實現(xiàn)系統(tǒng)的控制以及回波信號的處理、分析，從而實現(xiàn)目標(biāo)距離、速度、姿態(tài)等參數(shù)的測量，因此研制高速、高精度、性能穩(wěn)定、性價比高、保密性強(qiáng)的處理電路，對提升激光雷達(dá)探測系統(tǒng)的整體性能有著十分重要的意義。 激光雷達(dá)系統(tǒng)控制及信號處理電路有多種實現(xiàn)方案，傳統(tǒng)的MCU實現(xiàn)方案較為普遍，但受線程的帶寬限制，且難以提高系統(tǒng)的精度與復(fù)雜性；采用 FPGA、ARM或DSP實現(xiàn)信號處理架構(gòu)，一定程度上提高了系統(tǒng)的帶寬與復(fù)雜度，但成本較高，功耗較大，且開發(fā)周期較長。針對目前激光目標(biāo)探測系統(tǒng)中，對系統(tǒng)控制復(fù)雜度，信號處理實時性，整體性能與功耗等要求，論文提出了一種基于 CPLD與MCU架構(gòu)的電路改進(jìn)方案。該方案采用高速并行的現(xiàn)場可編程PLD器件，完成相關(guān)電路的控制與回波信號的實時處理、分析；同時選用線程處理優(yōu)勢較強(qiáng)的MCU，實現(xiàn)相關(guān)信號的控制與高速串口的收發(fā)，完成PC軟件終端的通信。 本文結(jié)合所提出的基于 CPLD與 MCU架構(gòu)的硬件電路設(shè)計方案，選用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增強(qiáng)型單片機(jī)STC12LE5A60S2，實現(xiàn)了激光雷達(dá)系統(tǒng)控制及信號處理等功能。文中詳細(xì)介紹了實驗系統(tǒng)的設(shè)備資源與硬件電路的模塊化設(shè)計，完成了相關(guān)外設(shè)的驅(qū)動控制，并采用 CPLD與 MCU完成了回波信號的采集、處理與分析，最終通過與所設(shè)計PC軟件終端的通信，實現(xiàn)與硬件電路板的實時數(shù)據(jù)上傳。 目前板卡在100MHz主頻下工作，可完成10kHz激光器的觸發(fā)，并行實現(xiàn)回波信號的實時處理與分析，以及921600波特率下的高速串口通信。結(jié)合激光雷達(dá)實驗系統(tǒng)，多次進(jìn)行硬件電路的測試與實驗，表明本文設(shè)計的激光雷達(dá)系統(tǒng)控制及信號處理硬件電路功能正常，性能穩(wěn)定，且功耗低，保密性強(qiáng)，符合設(shè)計的需求，實驗證明本文所提出方案的具有一定的可...
上傳時間： 2022-05-28
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本論文比較詳細(xì)介紹了 種基于，片機(jī)的超聲測距設(shè)計系統(tǒng)，可以用于智能停車場作為車位是含有車的傳感器。該系統(tǒng)是以率氣中超聲波的傳播速度為確定條件，利月發(fā)射超 波與反射回波時間差米測雖待測距離。本系統(tǒng)的安裝和使用較方便，價格便宜，并川與龍線測控系統(tǒng)配合使用，有非常鬧的應(yīng)用前錄。本文的超聲波測距儀主要是依據(jù)智能停車場來設(shè)計，但也可以稍加改動用于其他用途。超聲測距儀的設(shè)計原理是以得到更好的系統(tǒng)性能為月的的。為達(dá)劃不同的測距范圍，單片機(jī)可以根據(jù)軟件來設(shè)岸遠(yuǎn)近兩種發(fā)射模式，E近距離測量時使用8個脈沖申，遠(yuǎn)距離測量時使用32個脈沖中來增強(qiáng)回波信號，根據(jù)叫波信號特點來得到了最佳接收機(jī)的組成。論文簡單講述了超聲波檢測的發(fā)展利原理，介紹超聲傳感器的工作原理及特性，并對于影響測的系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進(jìn)行了說明。在介紹超聲測距系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。針對測距系統(tǒng)發(fā)射、按收、檢測、顯示部分的總體設(shè)計方案進(jìn)行了論證。介紹了AT8951單片機(jī)在系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實現(xiàn)。最后測距儀進(jìn)行驗證。各主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，該測距儀對室內(nèi)停車場書限范圍的距離測量具有較高的精度和可靠性，最后文1分析了誤差產(chǎn)生的原因及如何對系統(tǒng)進(jìn)行完苦提出了一些改進(jìn)建議。關(guān)鍵詞：超聲波：智能停車：超聲傳感器：超盧測距；單片機(jī)
上傳時間： 2022-06-18
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摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，萬年歷的設(shè)計也層出不窮。本設(shè)計以單片機(jī)AT89C51和DS1302為核心，結(jié)合譯碼器74HC154和驅(qū)動芯片741S244，以及模擬鍵盤，LED顯示電路等構(gòu)成一個可控及顯示精確的萬年歷時間系統(tǒng)DS1302為一個實時時鐘芯片，具有較高時間精度，它與單片機(jī)進(jìn)行串口通信，單片機(jī)通過與它的通信，取出其時間寄存器中的值，再通過相應(yīng)的電路，把時間值通過LED顯示，如果顯示的值與標(biāo)準(zhǔn)時間不同，此系統(tǒng)就經(jīng)過模擬鍵盤靈活控制，調(diào)節(jié)DS1302中時間寄存器中的值，達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)時間同步。關(guān)鍵詞 AT89C51，DS1302在科技日新月異發(fā)展的今天，人們對時間概念的認(rèn)識顯得尤為深刻，“時間就是金錢”，“時間就是生命”等警句更是激勵著人們努力工作，把握時間。作為時間的標(biāo)量，時鐘等計時設(shè)備也隨著人們的不斷認(rèn)識而變化。在三千年前，我國祖先就發(fā)明了用土和石片刻制成的“土主”與“日規(guī)”兩種計時器，成為世界上最早發(fā)明計時器的國家之一。到了銅器時代，計時器又有了新的發(fā)展，用青銅制的“漏壺”取代了“土主”與“日規(guī)”。東漢元初四年張衡發(fā)明了世界第一架“水運(yùn)渾象”，此后唐高僧一行等人又在此基礎(chǔ)上借鑒改進(jìn)發(fā)明了“水運(yùn)渾天儀”、“水運(yùn)儀象臺”。至元明之時，計時器擺脫了天文儀器的結(jié)構(gòu)形式，得到了突破性的新發(fā)展。元初郭守敬、明初詹希元創(chuàng)制了“大明燈漏”與“五輪沙漏”，采用機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)，并增添盤、針來指示時間，這使其計時更準(zhǔn)確，機(jī)械性也更先進(jìn)。
上傳時間： 2022-06-19
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摘要：PWM模擬DAC技術(shù)由于其價格便宜、技術(shù)簡單在低成本嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，然而其性能指標(biāo)卻無法與集成的DAC相比。建模討論了影響PWM模擬實現(xiàn)DAC系統(tǒng)的性能的主要因素。仿真發(fā)現(xiàn)，濾波器環(huán)節(jié)對于PWM模擬DAC的性能參數(shù)是至關(guān)重要的，在不考慮PWM的位數(shù)限制時，濾波級數(shù)越高DAC精度越高，然而DAC的建立時間也會顯著增加。分析發(fā)現(xiàn)，這兩個主要參教數(shù)分別取決于濾波系統(tǒng)對于高頻成分的頻率響應(yīng)和對于直流分量的階躍響應(yīng)。具體應(yīng)用中應(yīng)該權(quán)衡DAC精度和轉(zhuǎn)換速度，以確保應(yīng)用PWM模擬DAC可以滿足具體應(yīng)用需求。關(guān)鍵詞：PWM；模擬DAC；系統(tǒng)響應(yīng)分析；DAC精度；DAC建立時間
上傳時間： 2022-06-25
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目前超聲波在各種電子、機(jī)械、光學(xué)等行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。但超聲波電源大都存在輸出功率不大，頻率不高，精度及性能不穩(wěn)定。常用的有兩種，一種是簡單的自激式電源，另外一種就是以3525為核心的它激式電源，它激式電源普遍采用調(diào)整3525的6腳的阻值改變頻率，輸出采用脈沖變壓器，但由于負(fù)載是超聲波換能器，而超聲波換能器是容性負(fù)載，必須匹配一個電感，才可以確定負(fù)載回路的固有諧振頻率，當(dāng)輸出頻率處于固有頻率點時，開關(guān)損耗最低，整個電路的效率最高，但由于超聲波換能器本身是個發(fā)熱元件，工作一段時間后溫度必然升高，固有頻率下降，電路失諧，效率降低。針對以上超聲波電源目前存在的諸多問題，設(shè)計了一種基于C8051F330單片機(jī)的智能大功率超聲波電源，利用電流采樣信號實現(xiàn)換能器諧振頻率的跟蹤與鎖頻，增加了電源輸出的穩(wěn)定性，達(dá)到了理想的效果。
上傳時間： 2022-07-29
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第一章 有關(guān)數(shù)論的算法 1.1最大公約數(shù)與最小公倍數(shù) 1.2有關(guān)素數(shù)的算法 1.3方程ax+by=c的整數(shù)解及應(yīng)用 1.4 求a^b mod n 第二章 高精度計算 2.1高精度加法 2.2高精度減法 2.3高精度乘法 2.4 高精度除法 練習(xí) 第三章 排列與組合 3.1加法原理與乘法原理 練習(xí) 3. 2 排列與組合的概念與計算公式 練習(xí) 3.3排列與組合的產(chǎn)生算法 練習(xí) 第四章 計算幾何 4.1 基礎(chǔ)知識 4.2 線段的相交判斷 4.3尋找凸包算法 練習(xí) 第五章 其它數(shù)學(xué)知識及算法 5.1 鴿巢原理 5.2 容斥原理及應(yīng)用 5.3 常見遞推關(guān)系及應(yīng)用
上傳時間： 2016-01-05
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便攜式B型超聲診斷儀具有無創(chuàng)傷、簡便易行、相對價廉等優(yōu)勢，在臨床中越來越得到廣泛的應(yīng)用。它將超聲波技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計與制造及生物醫(yī)學(xué)工程等技術(shù)融合在一起。開展該課題的研究對提高臨床診斷能力和促進(jìn)我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 便攜式B型超聲診斷儀由人機(jī)交互系統(tǒng)、探頭、成像系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)構(gòu)成。其基本工作過程是：首先人機(jī)交互系統(tǒng)接收到用戶通過鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的命令，然后成像系統(tǒng)根據(jù)命令控制探頭發(fā)射超聲波，并對回波信號處理、合成圖像，最后通過顯示系統(tǒng)完成圖像的顯示。 成像系統(tǒng)作為便攜式B型超聲診斷儀的核心對圖像質(zhì)量有決定性影響，但以前研制的便攜式B型超聲診斷儀的成像系統(tǒng)在三個方面存在不足：第一、采用的是單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，控制精度不高，導(dǎo)致成像系統(tǒng)采樣不精確；第二、采用的數(shù)字掃描變換算法太粗糙，影響超聲圖像的分辨率；第三、它的CPU多采用的是51系列單片機(jī)，測量速度太慢，同時也不便于系統(tǒng)升級和擴(kuò)展。 針對以上不足，提出了基于FPGA的B型超聲成像系統(tǒng)解決方案，采用Altera公司的EP2C5Q208C8芯片實現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)步距角的細(xì)分，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)更勻速，提高了采樣精度；提出并采用DSTI-ULA算法（Uniform Ladder Algorithm based on Double Sample and Trilinear Interotation）在FPGA內(nèi)實現(xiàn)數(shù)字掃描變換，提高了圖像分辨率；人機(jī)交互系統(tǒng)采用S3C2410-AL作為CPU，改善了測量速度和系統(tǒng)的擴(kuò)展性。 通過對系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計、制作，軟件的編寫、調(diào)試，結(jié)果表明，本文所設(shè)計的便攜式B型超聲成像系統(tǒng)圖像分辨率高、測量速度快、體積小、操作方便。本文所設(shè)計的便攜式B型超聲診斷儀可在野外作業(yè)和搶險（諸如地震、抗洪）中發(fā)揮作用，同時也可在鄉(xiāng)村診所中完成對相關(guān)疾病的診斷工作。
上傳時間： 2013-05-18
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用Matlab軟件以及雅克比迭代和高斯－賽德爾迭代解方程組Ax=b，分析、比較其結(jié)果
上傳時間： 2015-04-04
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提出了一種基于樣本的分級檢索 MPEG 視頻的新方法:首先用I 幀的dct_dc_size 字段快速粗檢,然后用斷層攝影(tomography)法分析B 幀運(yùn)動矢 量的時空分布特性以進(jìn)一步縮小結(jié)果集,最后用DC 圖像的精確匹配方法驗證檢索結(jié)果.試驗結(jié)果表明,本方法 所需計算量較小,且可保證較高的檢索精度.
標(biāo)簽： dct_dc_size tomography MPEG 幀
上傳時間： 2013-12-30
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