基于四象限探测器的激光告警系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题的背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 激光告警系统组成 | 第10-11页 |
| 1.3 激光告警系统分类 | 第11-15页 |
| 1.3.1 光谱识别型 | 第11-13页 |
| 1.3.2 相干探测型 | 第13-14页 |
| 1.3.3 散射探测型 | 第14页 |
| 1.3.4 激光告警系统性能对比 | 第14-15页 |
| 1.4 课题研究内容及章节安排 | 第15-17页 |
| 2 系统设计与实现 | 第17-42页 |
| 2.1 系统整体设计方案 | 第17-18页 |
| 2.2 光电探测器的选择 | 第18-21页 |
| 2.2.1 电荷耦合器件(CCD) | 第18页 |
| 2.2.2 位置敏感器件(PSD) | 第18-19页 |
| 2.2.3 四象限探测器(QD) | 第19-21页 |
| 2.3 光学系统设计 | 第21-27页 |
| 2.3.1 视场分割原理 | 第21页 |
| 2.3.2 光斑尺寸的确定 | 第21-24页 |
| 2.3.3 光学系统设计指标 | 第24-26页 |
| 2.3.4 光学系统设计结果 | 第26-27页 |
| 2.4 硬件设计与实现 | 第27-39页 |
| 2.4.1 信号放大电路 | 第27-29页 |
| 2.4.2 信号采集与处理电路 | 第29-35页 |
| 2.4.3 人机交互与声光报警电路 | 第35-39页 |
| 2.5 嵌入式软件的实现 | 第39-40页 |
| 2.5.1 FPGA开发 | 第39-40页 |
| 2.5.2 MCU开发 | 第40页 |
| 2.6 系统外观结构设计 | 第40-41页 |
| 2.7 本章小结 | 第41-42页 |
| 3 系统算法设计与实现 | 第42-60页 |
| 3.1 编码探测算法设计与实现 | 第42-46页 |
| 3.1.1 水平方向编码模型 | 第42-44页 |
| 3.1.2 俯仰方向编码模型 | 第44-46页 |
| 3.2 高精度定位算法设计 | 第46-55页 |
| 3.2.1 基于能量均匀分布光斑的定位算法 | 第47-52页 |
| 3.2.2 基于能量高斯分布光斑的定位算法 | 第52-55页 |
| 3.3 高精度定位算法实现 | 第55-58页 |
| 3.3.1 数据库的建立 | 第55-57页 |
| 3.3.2 ROM查找表实现 | 第57-58页 |
| 3.4 系统探测的流程 | 第58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 4 实验与数据分析 | 第60-67页 |
| 4.1 实验前期工作 | 第60-62页 |
| 4.1.1 光学系统调焦 | 第60-61页 |
| 4.1.2 光斑中心与光敏面中心对准 | 第61-62页 |
| 4.2 高精度定位验证 | 第62-64页 |
| 4.3 全方位探测验证 | 第64-65页 |
| 4.3.1 视场重叠验证 | 第64页 |
| 4.3.2 探测角度验证 | 第64-65页 |
| 4.4 实时告警和告警结果可视化验证 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 总结与展望 | 第67-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 附录 | 第73页 |
