基于激光多普勒效应的测速系统研究及应用
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 激光多普勒测速技术概况与应用背景 | 第10-11页 |
| 1.2 激光多普勒测速技术的最新发展情况 | 第11-13页 |
| 1.2.1 激光多普勒测速技术应用领域扩展 | 第11-12页 |
| 1.2.2 激光多普勒测速技术光学结构的改进 | 第12-13页 |
| 1.2.3 激光多普勒信号处理技术的发展 | 第13页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 1.4 本章小结 | 第14-15页 |
| 2 基本原理及方法 | 第15-21页 |
| 2.1 多普勒效应 | 第15页 |
| 2.2 激光多普勒效应 | 第15-16页 |
| 2.3 运动粒子的多普勒效应 | 第16-17页 |
| 2.4 激光多普勒测速实现的常用方法及其特点 | 第17-20页 |
| 2.4.1 参考光测量模式 | 第17-18页 |
| 2.4.2 单光束-双散射测量模式 | 第18页 |
| 2.4.3 双光束-双散射测量模式 | 第18-20页 |
| 2.5 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 系统硬件设计 | 第21-30页 |
| 3.1 系统光路改进设计 | 第21-22页 |
| 3.2 系统的机械结构设计 | 第22-23页 |
| 3.3 光电检测电路设计 | 第23-28页 |
| 3.3.1 光电探测器的选取 | 第23-24页 |
| 3.3.2 APD供电电路设计 | 第24页 |
| 3.3.3 I-V转换电路设计 | 第24-26页 |
| 3.3.4 信号调理电路设计 | 第26-27页 |
| 3.3.5 光电检测电路板设计 | 第27-28页 |
| 3.4 数据采集系统 | 第28-29页 |
| 3.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 4 信号处理方案设计 | 第30-44页 |
| 4.1 数据处理程序的前面板设计 | 第30-31页 |
| 4.2 数据处理程序设计 | 第31-37页 |
| 4.2.1 数据采集函数调用 | 第32页 |
| 4.2.2 滤波器设计 | 第32-33页 |
| 4.2.3 频谱分析程序设计 | 第33-36页 |
| 4.2.4 频率提取与信息转换 | 第36-37页 |
| 4.3 基于FPGA的数据处理方案 | 第37-43页 |
| 4.3.1 程序顶层设计 | 第37-38页 |
| 4.3.2 AD模块设计 | 第38-39页 |
| 4.3.3 FFT模块设计 | 第39-40页 |
| 4.3.4 取模模块设计 | 第40页 |
| 4.3.5 峰值提取模块设计 | 第40-41页 |
| 4.3.6 频率转换模块设计 | 第41-42页 |
| 4.3.7 系统仿真与分析 | 第42-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 系统实验与结果分析 | 第44-68页 |
| 5.1 光电检测电路功能验证实验 | 第44-45页 |
| 5.1.1 第一组验证实验 | 第44页 |
| 5.1.2 第二组验证实验 | 第44-45页 |
| 5.2 物体运动速度标定实验 | 第45-50页 |
| 5.2.1 速度标定原理 | 第46页 |
| 5.2.2 速度标定电路 | 第46-48页 |
| 5.2.3 速度标定实验 | 第48-50页 |
| 5.3 激光多普勒测速实验 | 第50-58页 |
| 5.3.1 角度参数测定 | 第51页 |
| 5.3.2 角度误差分析 | 第51-53页 |
| 5.3.3 FFT数据点数确定 | 第53-55页 |
| 5.3.4 马达-扇叶模型测速实验 | 第55-56页 |
| 5.3.5 电机-皮带模型测速实验 | 第56-58页 |
| 5.4 长度测量实验 | 第58-61页 |
| 5.5 远距离长度测量实验 | 第61-65页 |
| 5.5.1 系统改进方案 | 第62-63页 |
| 5.5.2 远距离测量实验 | 第63-65页 |
| 5.6 液体流量测量实验 | 第65-67页 |
| 5.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 6 总结与展望 | 第68-71页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第68-69页 |
| 6.2 本文创新点 | 第69页 |
| 6.3 展望 | 第69-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录 | 第76页 |
