参 考 文 献 25

1  引言

1。1  本课题研究背景及意义

激光雷达的应用十分广泛。以激光为光源的激光雷达通过发射一束探测激光束到被探测物体上来进行遥感测量，由于两者之间是无相互作用的，因此对被测物没有损害。随着激光器种类的增加以及适用于各种不同条件下，再加上光电检测技术的小型化发展以及计算机控制技术的推进，激光雷达在遥感探测物体的高度、空间分辨率、时间上的监控和测量精度等方面优势十分明显，应用也将越来越广泛[8]。它是通过向被测目的地发射探测信号(激光束)，然后接受反射回来的信号，并与发出的进行比较，最终实现探测被测目标的位置、速度等特征量的目的。激光雷达综合了激光技术与雷达技术各自的特点，因此自身的优势很明显。被测电路板在实际应用时使用的是脉冲激光雷达。它是由激光发送部分，激光接收部分，天线部分，显示与计算部分等构成。如图1。1所示为脉冲激光雷达测距原理。和连续型激光器相比，使用脉冲激光器测距有以下几个优点：第一，脉冲激光可以在瞬间发出特别强的激光束，如果平均功率相同，它可测得距离更远。第二，测距速度较快，其单次测量所需要的时间非常短。第三，不需要合作目标，相对来说更加安全和隐蔽，在军事用途中表现突出。论文网

图1。1  脉冲激光雷达测距原理

利用激光雷达测量距离优势十分明显。由于光速极快，时间的测量精度要求也极高，1ns的误差就会造成0。15m的实际测量误差。

在生产过程中，需要对激光雷达系统信号处理电路的一些性能指标进行测试，数据检测合格才能投入使用，将次品筛选出来，达到产品全部合格的要求。本课题为解决这一问题，设计一套针对被测试电路的半自动检测设备。该设备主要用于检测激光雷达信号处理电路中的电压电流等参数，传输到计算机中并显示出来，分析电路产生的信号是否处于参数误差允许范围内，如果不符合，就要查找原因，判断是否为元件烧坏等情况。

与研究课题相关的就是信号处理电路相关性能指标的测量。可能是由于这些项目相对那些大规模、超大规模集成电路测试系统来说并没有那么复杂，在查阅了大量相关资料后发现国内外对电路检测指标的研究可能不是特别多，并且有的只是针对电压或是电流、脉冲宽度等某一项指标进行重点测量与研究。由于项目本身要求，课题涉及到的测量部分较多，与前者相比，我们并非侧重对一个指标进行深入检测，体现了此装置高效的特点。按照现代电子信息技术发展的特点，并结合激光雷达信号处理要求，我们针对特定的待测电路板设计出一套专属的电路检测装置。这样的装置应该要满足模块化、标准化、智能化以及快速化等要求[1]。

传统上我们一般会使用万用表、示波器等仪器仪表对各检测点进行数据采集和测量。不过这样调试的过程相对来说会比较麻烦，待测信号参量多，工作比较复杂，并且人工测量会存在很多不可控制的误差，降低了电路测试的效率，无法在今后的工作中更加有竞争性。如果设计开发一个测试系统，就可以将被测的信号采集出来并显示在计算机上，相对来说具有更加准确，方便快捷等优点。虽然这是针对某一块电路板开发的测试电路，当换一个被测电路板后就需要重新设计，但当面对大量的同种测试板时，突出的优势就会体现出来。

测试系统已经深入到了日常生活、工业控制、国防等多个领域，由于处理器是系统的核心部分，因此处理器的选择很重要。目前，基于ARM的STM32处理器在工业控制上、电子产品以及通讯系统等各类产品市场中占有很大比重，具有高性能，低功耗，低成本等特点，我们选择此芯片作为本课题的核心处理器。[2] STM32+FPGA激光雷达信号处理电路检测系统设计(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_137355.html