超声波三维坐标测量系统研究
| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 图清单 | 第12-14页 |
| 表清单 | 第14-15页 |
| 1 绪论 | 第15-23页 |
| ·研究背景和意义 | 第15-17页 |
| ·基于超声波的大尺寸测量方法国内外发展现状 | 第17-19页 |
| ·超声波物理特性 | 第19-21页 |
| ·超声波基本特性 | 第19-20页 |
| ·超声波波速 | 第20-21页 |
| ·超声波衰减 | 第21页 |
| ·论文研究的主要内容和意义 | 第21-22页 |
| ·本章小结 | 第22-23页 |
| 2 超声波基本理论和系统测量原理及算法分析 | 第23-35页 |
| ·系统测量原理概述 | 第23-24页 |
| ·测距方法概述 | 第23-24页 |
| ·三维坐标估计算法概述 | 第24页 |
| ·三维坐标测量系统总体设计方案 | 第24-27页 |
| ·测距算法分析 | 第27-31页 |
| ·峰值法测距 | 第27-28页 |
| ·互相关法测距 | 第28-31页 |
| ·三维坐标测量算法分析 | 第31-34页 |
| ·最小二乘法测三维坐标 | 第31-32页 |
| ·牛顿迭代法测三维坐标 | 第32-34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 3 系统硬件设计 | 第35-48页 |
| ·硬件总体设计方案 | 第35-36页 |
| ·发射和接收电路设计 | 第36-39页 |
| ·发射电路设计 | 第36-37页 |
| ·接收电路设计 | 第37-39页 |
| ·A/D 采集电路 | 第39-40页 |
| ·温度补偿电路设计 | 第40-42页 |
| ·串口发送接收电路设计 | 第42-44页 |
| ·电源电路设计 | 第44-45页 |
| ·PCB 设计及抗干扰处理 | 第45页 |
| ·测试台设计 | 第45-47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 4 FPGA 设计 | 第48-71页 |
| ·FPGA 基本介绍 | 第48-54页 |
| ·FPGA 的优势和基本结构 | 第48-50页 |
| ·FPGA 芯片的选型 | 第50-51页 |
| ·FPGA 设计流程和信号处理思想 | 第51-54页 |
| ·FPGA 内部逻辑电路设计 | 第54-70页 |
| ·时钟分频模块 | 第54-55页 |
| ·脉冲发射模块 | 第55-56页 |
| ·A/D 采集控制模块 | 第56-57页 |
| ·串行数据发送模块 | 第57-59页 |
| ·温度补偿模块 | 第59-61页 |
| ·峰值法测距模块设计 | 第61-63页 |
| ·互相关测距模块 | 第63-66页 |
| ·最小二乘三维坐标估计模块 | 第66-68页 |
| ·高斯-牛顿迭代三维坐标估计模块 | 第68-70页 |
| ·本章小结 | 第70-71页 |
| 5 测量结果及分析 | 第71-86页 |
| ·测距结果和误差分析 | 第71-73页 |
| ·不同距离测量结果及误差分析 | 第71-72页 |
| ·不同角度测量结果及误差分析 | 第72-73页 |
| ·测距误差补偿 | 第73-76页 |
| ·距离误差补偿 | 第73-74页 |
| ·相对角度引起的测距误差补偿 | 第74-76页 |
| ·最小二乘法三维坐标测量结果和误差分析 | 第76-82页 |
| ·最小二乘坐标估计模型测量结果及误差分析 | 第76-77页 |
| ·误差补偿后最小二乘估计模型测量结果及误差分析 | 第77-80页 |
| ·最小二坐标估计模型精度分析 | 第80-82页 |
| ·高斯-牛顿法坐标测量结果及误差分析 | 第82-84页 |
| ·本章小结 | 第84-86页 |
| 6 结论 | 第86-88页 |
| ·本文研究总结 | 第86页 |
| ·超声波三维坐标测量系统展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-91页 |
| 作者简介 | 第91页 |
