陈宏达:基于QD的激光光斑精密定位的研究论文

陈宏达:基于QD的激光光斑精密定位的研究论文

本文主要研究内容

作者陈宏达(2019)在《基于QD的激光光斑精密定位的研究》一文中研究指出:激光定位技术广泛应用在激光制导、工业精密检测以及自由光通信等领域。本文以激光制导作为应用背景设计一套基于四象限探测器QD的精密激光定位系统。文中对常见的三种光电探测器的原理和优缺点进行对比分析,最后结合本文应用选择四象限探测器QD作为激光定位系统的核心器件。QD输出四路光斑位置信息电流,需要进行放大采集以便于定位计算,设计了放大滤波电路和基于高速AD9226采集转换电路。通过主控核心FPGA驱动AD并控制SDRAM及USB3.0 FX3实现对数据的采集转换和缓冲存储传输。数据缓存部分使用双片SDRAM构成乒乓操作实现数据实时缓存读写,用FIFO解决异步数据传输的问题。本系统设计以激光制导为背景,实际应用中会受到干扰,硬件部分加入了伪随机码和波门锁定从而减少干扰保证精度。通过NIOS II软核对采集数据进行定位算法处理,最后将解算位置信息通过USB3.0传输到上位机进行显示和存储,便于Matlab对数据进行处理。介绍了几种常用光斑定位算法,结合几何近似法和多项式拟合法提出改进的光斑定位拟和算法并对其进行了仿真验证,搭建整个实验系统通过实验对比几何近似法与拟合算法的误差,证明拟合算法的优越性,减少了运算量与参数的同时提升了精度。通过实验对四路放大电路进行了测试,放大倍数满足要求。在实验其他条件完全相同时,对比不同光斑半径下几何近似法和拟合算法的误差和均方根误差,都是拟合算法优于几何近似法,使用光斑定位拟合算法在(-0.8mm~0.8mm)检测范围内的定位分辨率优于3.5μm。整套系统可实际应用在实时检测和精密定位的相关领域。

Abstract

ji guang ding wei ji shu an fan ying yong zai ji guang zhi dao 、gong ye jing mi jian ce yi ji zi you guang tong xin deng ling yu 。ben wen yi ji guang zhi dao zuo wei ying yong bei jing she ji yi tao ji yu si xiang xian tan ce qi QDde jing mi ji guang ding wei ji tong 。wen zhong dui chang jian de san chong guang dian tan ce qi de yuan li he you que dian jin hang dui bi fen xi ,zui hou jie ge ben wen ying yong shua ze si xiang xian tan ce qi QDzuo wei ji guang ding wei ji tong de he xin qi jian 。QDshu chu si lu guang ban wei zhi xin xi dian liu ,xu yao jin hang fang da cai ji yi bian yu ding wei ji suan ,she ji le fang da lv bo dian lu he ji yu gao su AD9226cai ji zhuai huan dian lu 。tong guo zhu kong he xin FPGAqu dong ADbing kong zhi SDRAMji USB3.0 FX3shi xian dui shu ju de cai ji zhuai huan he huan chong cun chu chuan shu 。shu ju huan cun bu fen shi yong shuang pian SDRAMgou cheng ping pang cao zuo shi xian shu ju shi shi huan cun dou xie ,yong FIFOjie jue yi bu shu ju chuan shu de wen ti 。ben ji tong she ji yi ji guang zhi dao wei bei jing ,shi ji ying yong zhong hui shou dao gan rao ,ying jian bu fen jia ru le wei sui ji ma he bo men suo ding cong er jian shao gan rao bao zheng jing du 。tong guo NIOS IIruan he dui cai ji shu ju jin hang ding wei suan fa chu li ,zui hou jiang jie suan wei zhi xin xi tong guo USB3.0chuan shu dao shang wei ji jin hang xian shi he cun chu ,bian yu Matlabdui shu ju jin hang chu li 。jie shao le ji chong chang yong guang ban ding wei suan fa ,jie ge ji he jin shi fa he duo xiang shi ni ge fa di chu gai jin de guang ban ding wei ni he suan fa bing dui ji jin hang le fang zhen yan zheng ,da jian zheng ge shi yan ji tong tong guo shi yan dui bi ji he jin shi fa yu ni ge suan fa de wu cha ,zheng ming ni ge suan fa de you yue xing ,jian shao le yun suan liang yu can shu de tong shi di sheng le jing du 。tong guo shi yan dui si lu fang da dian lu jin hang le ce shi ,fang da bei shu man zu yao qiu 。zai shi yan ji ta tiao jian wan quan xiang tong shi ,dui bi bu tong guang ban ban jing xia ji he jin shi fa he ni ge suan fa de wu cha he jun fang gen wu cha ,dou shi ni ge suan fa you yu ji he jin shi fa ,shi yong guang ban ding wei ni ge suan fa zai (-0.8mm~0.8mm)jian ce fan wei nei de ding wei fen bian lv you yu 3.5μm。zheng tao ji tong ke shi ji ying yong zai shi shi jian ce he jing mi ding wei de xiang guan ling yu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长春理工大学的陈宏达,发表于刊物长春理工大学2019-10-23论文,是一篇关于精密定位论文,信号采集放大论文,光斑定位算法论文,长春理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长春理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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