高频脉冲激光测距系统：双阈值前沿时刻鉴别法

"基于双阈值前沿时刻鉴别法的高频脉冲激光测距系统" 本文主要探讨了一种基于双阈值前沿时刻鉴别法的高频脉冲激光测距系统，该系统适用于百千赫兹量级的测量重复频率和亚厘米级别的测量精度。脉冲激光测距技术是现代激光测距领域的关键技术，具有重要的研究价值。本文的研究对象是利用皮秒脉冲激光器，这类激光器能产生极窄的脉冲宽度，从而提高测距的分辨率。 在系统实现过程中，针对激光脉宽极窄的特性，文章提出了双阈值前沿时刻鉴别法。这种方法利用两个不同阈值来识别激光回波信号的前沿时刻，可以更准确地确定激光往返的时间间隔，进而计算出目标距离。此外，通过电压比较器输出数字信号的脉宽控制，可以进一步提高时间测量的精确性。 系统的关键组件是TDC-GPX高精度时间数字转换芯片，这种芯片能够将时间间隔转换为数字信号，实现微小时间差异的精确量化。结合双阈值前沿时刻鉴别法，可以达到设计所需的高测量重复频率和高精度。 实验结果显示，该测距系统表现出良好的稳定性和可靠性，测量重复频率高达500 kHz，单次测距精度范围在4毫米至10毫米之间。这样的性能指标对于许多应用，如遥感、导航、军事和工业自动化等领域，都具有显著的实际意义。 该研究为高频脉冲激光测距技术提供了一个新的解决方案，通过优化信号处理策略和采用先进的硬件设备，实现了高精度和高速度的激光测距，有助于推动激光测距技术的发展。