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FPGA激光雷达信号处理及转镜控制的设计(2)

时间:2021-12-11 10:39来源:毕业论文
22 6 系统测试 27 6。1 上位机 27 6。2 测试结果与分析 28 结论 31 致谢 33 参考 文献 34 第 II 页 本科毕业设计说明书 本科毕业设计说明书 第 1 页 1 引言 1。1 课

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6 系统测试 27

6。1 上位机 27

6。2 测试结果与分析 28

结论 31

致谢 33

参考文献 34

 

第 II 页 本科毕业设计说明书

 

 

 

本科毕业设计说明书 第 1 页

 

 

 

1 引言

 

1。1 课题背景及意义

自动驾驶汽车(Autonomous vehicles;Self-piloting automobile),也称为无人汽车,驾驶 员可以减少甚至完全不干预汽车运行,从而从根本上降低了人为失误导致的事故率,并能规 范交通。在二十世纪90年代兴起,逐步成为一个新的研究领域,到21世纪初,已经呈现出接 近实用化的趋势。这一概念提出后,各个传统汽车厂商开始进军自动驾驶行业,甚至许多其 他科技公司也纷纷进入该领域,而且有了很多突破。2015年,谷歌获得了美国首个自动驾驶 车辆许可证,预计2017年即可市场化销售。2014年,百度和宝马宣布启动自动驾驶研究项目, 并将在北京上海等复杂路况下进行测试。与此同时,美国特斯拉公司也推出了自己的智能车, 并且将在不久后产品化。

实质上,自动驾驶汽车是一种基于人工智能和视觉计算的计算机控制系统,通过图像处 理,三维点云数据重建,GPS定位等手段进行自动化控制,数据的来源则是GPS接收机,相 机,激光雷达等一系列传感器,所以一个性能优良的激光雷达对于自动驾驶是相当关键的部 分。

激光雷达的英文是 LIDAR,即 Light DetectionAnd Ranging 的缩写,是一种以发射激光束 来探测目标形状,位置,运动参量的主动式遥感器。从本质上说,其原理与微波雷达的探测 原理并无区别,均是主动向目标发射探测波束,然后由接收装置接收反射回波,并与出射波 束进行比较,经过信号处理后,得出目标的各参量,从而完成对目标的探测,跟踪,识别。 其区别是激光雷达的探测波段处于光波段,一般为可见光波段和红外波段。

虽然原理上并无本质区别,但是由于激光具有很好的准直性,方向性,而且光束比较窄, 使得激光雷达出现了一些新的特性。通常来说,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好,抗有源 干扰能力强,低空探测性能好等传统雷达所不具备的优点[1],,这些优点也使得激光雷达可以 应用于一些新的环境。自科学家在 1961 年提出了激光雷达的构想之后,50 多年来,激光雷 达从最简单的激光测距开始,逐步拓展出激光测速,激光跟踪,激光多普勒成像,激光扫描 成像等领域,研发出各种用途的激光雷达,使其在军事,测绘,民用,医疗,自动驾驶等领 域扮演愈来愈重要的角色[2]。

 

1。2 国内外研究状况

 

1。3 论文的主要工作

1。在全面分析国内外激光雷达研究现状的基础上,对激光雷达系统进行全面分析,确定 系统总体方案。并且根据现有激光雷达指标设计了相应的指标评价方案。

2。着重研究了转镜扫描方法以及相应的后端信号处理模块和控制模块。设计了信号处理 电路和控制电路,验证了TDC芯片的功能,并且标定了测量范围,为后续的TDC应用开发提供 了参考[11]。 FPGA激光雷达信号处理及转镜控制的设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_86201.html

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