激光测距的研究与设计.doc

摘要:激光因为具有亮度高、方向性强、高相干性和闪光时间极短等优质特点而被广泛地运用于各个领域中，激光测距是激光应用最早和最广泛的领域之一。激光测距仪从早期的结构复杂、体积大、发光效率低等问题，优化发展为集对人眼安全、体积小、方便携带、制作成本低、高精度等众多优点于一身的便携式激光测距仪，深入人们的日常生活。

激光测距的方法比较多样，包括三角法、干涉法、脉冲法、相位法等。每种测量方法都有各自的优缺点，要根据环境状况、测量要求等来选择合适的测量方法。目前国内外对激光测距技术的研究已经相当成熟，我国的激光测距技术已处于世界前列。本文主要是通过对测尺频率的选择、差频测相和频率合成技术分析，采用全相位快速傅里叶变换相位测量技术方法，设计激光测距系统结构，并用GY-VL53L0X测距模块和AduinoUNO开发板实现设计系统的测距功能。

关键词：激光测距；全相位快速傅里叶变换相位测量技术；相位式激光测距

目录

摘要

Abstract

1.前言-1

1.1 研究背景-1

1.2 国内外激光测距仪的发展状况-1

1.2.1 国外发展状况-1

1.2.2 国内发展状况-2

2.激光测距技术分析与比较-2

2.1  概述-2

2.2脉冲式激光测距-3

2.3相位式激光测距-4

2.4相对激光干涉测距-5

2.5三角法激光测距-6

3.激光测距系统的设计与分析-7

4.相位式激光测距的问题与解决-8

4.1多值问题-8

4.2直接测尺与间接测尺-9

4.3相位差测量分析-9

5.全相位快速傅里叶变换相位测量技术的分析-10

6.全相位快速傅里叶变换相位测量技术实验-12

6.1GY-VL53L0X测距模块工作状况检查-13

6.2GY-VL53L0X测距模块的量程测量-15

6.3探究目标物与测量结果的关系-15

7.误差分析-16

7.1相位噪声-16

7.2相位误差-17

8.结论-17

参考文献-18