| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-12页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状与探测方法的选择 | 第8-11页 |
| 1.3 论文研究内容 | 第11-12页 |
| 2 系统设计前关键问题的测试与分析 | 第12-29页 |
| 2.1 探测器的比较 | 第12-13页 |
| 2.2 探测器性能分析 | 第13-16页 |
| 2.2.1 探测器噪声 | 第14-15页 |
| 2.2.2 暗电流 | 第15-16页 |
| 2.3 光斑大小对定位影响的分析与验证 | 第16-23页 |
| 2.3.1 理论分析 | 第16-20页 |
| 2.3.2 实验验证 | 第20-22页 |
| 2.3.3 光斑尺寸其他影响因素 | 第22-23页 |
| 2.4 脉冲信号脉宽的分析与设计 | 第23-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-29页 |
| 3 系统的硬件电路设计及硬件实现 | 第29-52页 |
| 3.1 探测器的选择 | 第29-31页 |
| 3.2 电源模块设计 | 第31-35页 |
| 3.3 自增益放大电路设计 | 第35-43页 |
| 3.3.1 前放组件的增益衰减控制 | 第35-36页 |
| 3.3.2 主放大电路设计 | 第36-40页 |
| 3.3.3 自增益功能的硬件实现 | 第40-43页 |
| 3.4 信号的采集与处理模块(FPGA) | 第43-51页 |
| 3.4.1 电源部分 | 第43-44页 |
| 3.4.2 JTAG&RS422 | 第44-46页 |
| 3.4.3 信号采集与脉冲信号的提取 | 第46-48页 |
| 3.4.4 SDRAM(数据缓存) | 第48-49页 |
| 3.4.5 FPGA芯片 | 第49-50页 |
| 3.4.6 模块设计注意事项 | 第50-51页 |
| 3.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 定位及修正算法的设计与实现 | 第52-77页 |
| 4.1 激光光斑定位算法模型 | 第52-57页 |
| 4.1.1 加减算法 | 第52-53页 |
| 4.1.2 对角线算法 | 第53-54页 |
| 4.1.3 对数算法 | 第54页 |
| 4.1.4 △/∑算法 | 第54-55页 |
| 4.1.5 四种定位算法适用性比较 | 第55-57页 |
| 4.2 高斯光斑模型与圆柱光斑模型的对比 | 第57-60页 |
| 4.3 自增益反馈对光斑定位的影响 | 第60-62页 |
| 4.4 激光探测系统的误差分析及算法修正 | 第62-72页 |
| 4.4.1 暗电流噪声干扰 | 第62-63页 |
| 4.4.2 背景光干扰 | 第63-64页 |
| 4.4.3 探测器及电路的非均匀性 | 第64-66页 |
| 4.4.4 多光源干扰误差 | 第66-72页 |
| 4.4.5 机械误差 | 第72页 |
| 4.5 基于噪声、均匀性及增益修正算法对探测器标定方法的改进 | 第72-73页 |
| 4.6 实验测量与数据处理 | 第73-76页 |
| 4.7 本章小结 | 第76-77页 |
| 5 总结与展望 | 第77-79页 |
| 5.1 本文主要工作 | 第77页 |
| 5.2 本论文创新点 | 第77-78页 |
| 5.3 研究与展望 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 附录 | 第84页 |