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激光测距是随着激光的发展而发展起来的一种测量技术,它具有高精度、大测程、可靠性高等优点。现今随着集成电路与数字信号处理等技术的快速发展,小型化、数字化的激光测距仪已经成为发展方向,测距仪的可靠性得到了提高,尤其在采用半导体激光器后,测距仪的应用范围更加广泛,稳定性也更加可靠。 激光测距技术有脉冲式、相位式、干涉法、三角法等,通过对这几种技术进行比较,针对短程测量,选择了相位式激光测距方法,对相位式激光测距原理进行了详细分析,计算出测定目标距离所需要的电测尺的频率值,然后进行系统设计。 对相位式激光短程测距系统的设计主要包括两大部分:硬件模块设计和软件模块设计。采用分模块设计,分别进行设计仿真,然后进行整合调试。 硬件模块设计包括:发射模块设计、接收模块设计、电源模块设计、混频模块设计、鉴相模块设计、显示模块设计以及串口通讯模块设计等。 发射模块包括信号源发生电路,该电路采用DDS技术产生正弦波作为调制信号对激光进行调制,该电路设计可以实现调制信号频率高精度、连续的调节,为高精度激光测距奠定了基础。 接收模块主要选用了对微弱信号比较敏感并且具有内部增益的APD(雪崩光电二极管),提高了接收信号的灵敏度,提高了系统的测量精度。 鉴相模块设计采用了自动数字鉴相技术,提高了鉴相的精度与速度。 软件设计主要包括信号源模块设计、串口通讯模块设计、信号采集与数据处理模块设计以及显示模块设计。 最后对该设计进行了测量实验,验证了此系统的可靠性。并分析了系统测量误差产生的原因,提出了下一步研究改进的措施与思路。