移动机器人超声波测距和避障系统的设计及实现

本文介绍了移动机器人的超声波测距和避障系统的设计方案,以及系统的软、硬件组成.该系统的硬件电路以DSP-TMS320LF2407A作为核心处理器,包括超声波测距模块,以及外围辅助电路.系统采用了多路超声波传感器共同作用来完成整个机器人系统的避障和路径规划.在移动机器人的360度的方向上等角度每隔45度安装1个超声波传感器,共8个.各个方向上的超声波传感器循环工作,使得移动机器人实时获取距障碍物的距离和方位信息.样车实验表明,该系统可以满足移动机器人室内避障的要求.     

伪随机码超声扩频测距系统设计与算法

针对单脉冲回波方式的超声测距方法存在的缺陷,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,介绍了基于伪随机二进制序列(m序列)的超声扩频测距实现方法.伪随机码与超声载波采用ASK(幅移键控)调制方式,介绍了伪随机码超声扩频测距硬件方案和超声测距时延估计模型.针对超声换能器带宽特性和单脉冲回波特点,分析了m序列参数设计方法.提出了一种基于FFT的伪随机码包络相关快速时延估计算法,该算法将信号解调与匹配相关融合,大大降低了运算量.实验表明,本文介绍的伪码超声扩频测距硬件方案和快速算法可在便携式超声测距系统中实现,并可在多基站超声定位系统中推广使用.     

基于单片机的超声波测距系统设计

利用超声波测量距离是一种有效的非接触式测距方法,本文结合超声波精确测距的需要,分析了超声波测距的工作原理和系统构成,给出了软件控制流程,并在数据处理中采用了温度补偿修正,来有效提高超声波测距系统的精度。     

非对称阵互谱相位法被动测距的改进研究

针对常规被动声纳的非对称阵布阵方式,对常规的互谱法被动测距进行改进研究,推导出适合远近程测距的测距公式,解决了近程测距模糊问题,进而实现了互谱法改进研究算法的DSP硬件处理。并研究了后置滤波技术,采用基于自适应抵消的参数估计器取代传统的Kalman滤波器。实现了被动声纳的150m和15km之间的全程测距(传统被动声呐仅能对3km～4km以外的目标测距)和对快速目标的跟踪。在近程测距中,实现了潜艇尾部测距缩小盲区。原测距系统在30°～150°范围测距。改造后的互谱测距在3km时,能对20°～160°范围测距,在300m时,能对10°～170°范围测距。测距相对误差小于5%。在近程提高了潜艇的机动性。     

基于PXI总线的实时测距采集系统

为了解决测距系统中有效信号完整性和测距精度的问题,设计了一种基于PXI(PCI extensions for Instrumentation)总线的实时相位测距采集系统,该系统采用PCI9052桥接芯片将PXI总线转化为局部总线, FPGA(Field-Programmable Gate Array)进行实时信号处理和控制局部总线的工作时序与计算机进行通信.设计了相关鉴相法数字逻辑电路实现实时测距,同时采用一种触发技术保证了有效信号的完整性.通过实验证明:改进后的测距算法在该测距采集系统上的测距精度可以达到厘米级别,并且所提出的触发技术能够有效触发,保证了信号的完整性.     

被动声传感阵列测距测向分析

为解决兵器实验场实验中炸弹落点测量问题,根据被动声定位的原理设计了一套被动声传感阵列测向测距系统.讨论了被动声传感阵列测向测距系统设计中的器件选型、信号时延估计、定位计算、后处理等方面的技术问题,在此基础上根据具体的工作环境设计实现了-个被动声传感技术阵列测向测距系统并进行了实验.对实验结果的讨论表明,该系统可以有效满足要求.     

汽车追尾碰撞预警系统关键技术的开发研究

首先进行了汽车追尾碰撞预警系统总体设计，把系统划分为主控单元、雷达测距单元、信息采集单元和显示一声光报警单元四个子系统；在分析汽车动力学的基础上，提出了系统安全距离模型；对各子系统进行了软、硬件设计；最后，通过模拟试验和实际装车实验，验证了系统所要求的各种性能。     

一种超声波测距仪的设计与实现

针对液体、固体物体表面过于光滑,不易测量的状况,采用ATMEL公司生产的单片机AT89S52最小系统设计并实现了一种结构简单检测迅速的超声波测距仪。根据超声波在空气中的传播特性,重点讨论了超声波测距的数据处理方法、装置的硬件实现以及为提高测量精度采用的温度补偿方法。系统由单片机最小系统、温度测量电路、数码管显示电路、超声波发射接收电路、LED显示电路、报警电路组成。通过实验,表明系统测量工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。     

红外主动式PSD测距系统

主动式ＰＳＤ测距系统是一种远运动机构、结构简单、精度较高的实用型测距系统。介绍了该系统原理,给出了测距系统的计算公式及计算结果。讨论了控制电路原理和电路设计中的关键问题,并应用此电路进行了测距实验,得出了实验数据和结论。     

一种激光定标的图象测距系统

提出一种激光定标ＣＣＥ摄象机图象测距方法，介绍了这种测距系统的工作原理和设计方法，分析了测量误差，给出了部分实测数据，该系统具有非接触式快速测量的优点。