基于开关电容阵列的高速多元激光回波数字化技术研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 1. 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1. 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2. 激光回波数字化技术发展概况 | 第11-13页 |
| 1.2.1. 星载激光雷达回波数字化 | 第11-12页 |
| 1.2.2. 机载激光雷达回波数字化 | 第12页 |
| 1.2.3. 多元激光雷达回波数字化 | 第12-13页 |
| 1.3. 开关电容阵列技术研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1. 开关电容阵列技术简介 | 第13-14页 |
| 1.3.2. 基于开关电容阵列的波形数字化 | 第14-16页 |
| 1.4. 本文主要研究内容与章节安排 | 第16-18页 |
| 2. 高速多元激光回波数字化技术 | 第18-34页 |
| 2.1. 激光回波特征描述 | 第18-19页 |
| 2.2. 基于高性能ADC的回波数字化 | 第19-22页 |
| 2.2.1. ADC工作原理 | 第19-21页 |
| 2.2.2. 基于ADC的激光回波数字化 | 第21-22页 |
| 2.3. 基于开关电容阵列的回波数字化 | 第22-27页 |
| 2.3.1. 开关电容阵列技术原理 | 第23页 |
| 2.3.2. 典型开关电容阵列芯片 | 第23-27页 |
| 2.4. 开关电容阵列芯片控制策略 | 第27-31页 |
| 2.4.1. DRS4工作原理 | 第27-28页 |
| 2.4.2. 寄存器介绍 | 第28页 |
| 2.4.3. 工作方式设置 | 第28-31页 |
| 2.5. AD采样主要性能参数计算方法 | 第31-33页 |
| 2.5.1. 信噪比计算 | 第31-32页 |
| 2.5.2. 有效位数计算 | 第32-33页 |
| 2.6. 本章小结 | 第33-34页 |
| 3. 基于开关电容阵列的激光回波数字化系统设计 | 第34-52页 |
| 3.1. 系统设计目标 | 第34页 |
| 3.2. 电路设计 | 第34-46页 |
| 3.2.1. 模拟前端电路设计 | 第36-38页 |
| 3.2.2. 开关电容阵列采样电路 | 第38-39页 |
| 3.2.3. ADC数字化电路 | 第39-41页 |
| 3.2.4. FPGA电路设计 | 第41-43页 |
| 3.2.5. 校准单元 | 第43页 |
| 3.2.6. 数据传输电路设计 | 第43-45页 |
| 3.2.7. 触发电路设计 | 第45-46页 |
| 3.2.8. 电源管理电路 | 第46页 |
| 3.3. FPGA软件设计 | 第46-49页 |
| 3.3.1. DRS4控制策略Verilog实现 | 第46-49页 |
| 3.3.2. 网口数据传输Verilog实现 | 第49页 |
| 3.4. 数据采集上位机设计 | 第49-51页 |
| 3.4.1. LABVIEW软件介绍 | 第50页 |
| 3.4.2. LABVIEW上位机设计 | 第50-51页 |
| 3.5. 本章小结 | 第51-52页 |
| 4. 激光回波数字化系统性能测试分析 | 第52-64页 |
| 4.1. 标准数字信号采样实验 | 第52-56页 |
| 4.1.1. 标准数字信号测试系统搭建 | 第52-53页 |
| 4.1.2. 标准正弦信号采样 | 第53-54页 |
| 4.1.3. 多通道采样能力测试 | 第54-55页 |
| 4.1.4. 其他主要性能测试 | 第55-56页 |
| 4.2. 有效位数估算 | 第56-57页 |
| 4.3. 激光测距系统应用 | 第57-60页 |
| 4.3.1. 激光测距测试系统搭建 | 第57-59页 |
| 4.3.2. 激光测距系统测试 | 第59-60页 |
| 4.4. 误差分析及修正 | 第60-62页 |
| 4.4.1. 采样电路误差分析 | 第60-61页 |
| 4.4.2. 采样电路的修正 | 第61-62页 |
| 4.5. 本章小结 | 第62-64页 |
| 5. 结论与展望 | 第64-66页 |
| 5.1. 研究结论 | 第64-65页 |
| 5.2. 未来展望 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第70页 |
