| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-14页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第7页 |
| 1.2 光电位置探测器的选择 | 第7-10页 |
| 1.2.1 位置敏感探测(PSD) | 第8页 |
| 1.2.2 电荷耦合器件(CCD) | 第8-9页 |
| 1.2.3 四象限探测器(QD) | 第9-10页 |
| 1.2.4 三种探测器性能比较 | 第10页 |
| 1.3 国内外对激光定位系统的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.4 论文工作安排 | 第12-14页 |
| 2 激光定位系统原理与组成 | 第14-30页 |
| 2.1 激光定位系统技术参数 | 第14页 |
| 2.2 激光定位系统组成 | 第14-26页 |
| 2.2.1 激光发射模块 | 第15-16页 |
| 2.2.2 光学系统 | 第16-17页 |
| 2.2.3 激光接收模块 | 第17-20页 |
| 2.2.4 信号采集与处理模块 | 第20-25页 |
| 2.2.5 电源模块 | 第25-26页 |
| 2.3 激光定位系统性能评价参数 | 第26-29页 |
| 2.3.1 位置分辨率 | 第26-27页 |
| 2.3.2 测量精度 | 第27页 |
| 2.3.3 测量范围 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 信号预处理及硬件实现 | 第30-42页 |
| 3.1 FPGA开发流程 | 第30-31页 |
| 3.2 伪随机编码 | 第31-35页 |
| 3.2.1 伪随机编码原理 | 第31-32页 |
| 3.2.2 伪随机码仿真 | 第32-33页 |
| 3.2.3 伪随机码硬件实现 | 第33-35页 |
| 3.3 波门锁定 | 第35-37页 |
| 3.3.1 波门锁定原理 | 第35-36页 |
| 3.3.2 波门锁定硬件实现 | 第36-37页 |
| 3.4 自增益控制 | 第37-39页 |
| 3.4.1 自增益控制原理 | 第37-38页 |
| 3.4.2 自增益控制硬件实现 | 第38-39页 |
| 3.5 脉冲提取 | 第39-41页 |
| 3.5.1 脉冲积分的原理与实现 | 第39-40页 |
| 3.5.2 自相关检测原理与实现 | 第40-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 定位算法设计与实现 | 第42-66页 |
| 4.1 激光定位算法 | 第42-51页 |
| 4.1.1 基于圆模型的经典光斑定位算法 | 第42-46页 |
| 4.1.2 基于高斯分布的定位算法 | 第46-49页 |
| 4.1.3 算法仿真结果与分析 | 第49-51页 |
| 4.2 不同性能影响因素下的修正算法 | 第51-56页 |
| 4.2.1 基于非均匀性的修正算法 | 第51-53页 |
| 4.2.2 基于背景光干扰和暗电流噪声的修正算法 | 第53-55页 |
| 4.2.3 基于非均匀性及噪声修正算法对探测器标定方法的改进 | 第55-56页 |
| 4.3 算法的硬件实现 | 第56-60页 |
| 4.4 实验验证与误差分析 | 第60-65页 |
| 4.4.1 基于四象限探测器的激光定位实验系统 | 第60-61页 |
| 4.4.2 实验过程与数据分析 | 第61-64页 |
| 4.4.3 误差来源分析 | 第64-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 总结与展望 | 第66-68页 |
| 5.1 主要工作 | 第66-67页 |
| 5.2 研究与展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-72页 |
| 附录 | 第72页 |