Что то меня заинтересовала тема измерения расстояния лазером. Купил несколько рулеток немного их изучил поменял лазерные диоды на диоды из указок. Рулетка работает и с такими диодами.Частота зондирующего сигнала 10мгц. Схем в интернете не нашел, но судя по печатке схема стандартная смеситель и два фапч 200мгц. Частота 10мгц и у 40м рулетки и у 80м. Собственно вопрос в теме, какие алгоритмы используются в лазерных рулетках?

Основа чувствительности в том что с диода выходит низкочастотны . Сигнал. А шум усилителя зависит от корня из частоты. Поэтому шумы усиления уменьшаются в пропорции от корня частоты. Трест если входной сигнал раньше был 100 МГц то после такого преобразования сигнал будет уженапример1 кГц исигнал шум изменится в 316 разраз то есть усиливать усилителем надо не 100мгц а 1кгц в этом весь фокус
Ну а фильтры и тд это дополнительные бонусы

Что под этим понимается?


И отказаться от счетчиков.

Все понятно, благодарю .

Вот тут нарисовано ссылка

Что вместо них использовать?

Плохо. Называется это однократным преобразованием (не оптическим), а роль смесителя пытаются перенести на APD - не самая лучшая затея. Такой "самопальный" смеситель намного хуже отдельного, и по коэффициенту шума, и по линейности. Если нужно, есть в pdf эта статья.


Сигнал/шум определяется полосой, а не центральной частотой. На низкой частоте усиливать не оптимально, нужна высокая динамика, куда лучше получить ее в цифре (динамику), в процессе цифровой фильтрации, уменьшения полосы.


АЦП конечно, как и говорил ранее. В самом простом случае - на низкой частоте, после преобразования, средствами контроллера, в лучшем - использовать внешний широкополосный АЦП и оцифровывать сразу на высокой, фактически совместить функции смесителя в АЦП, а обработку и фильтрацию сделать на FPGA. Обработка не сложная - умножение и накопление (оно же - фильтрация). А преимущество высокочастотного АЦП - он более линейный, чем любой смеситель, и конечная полоса получается в цифре, а значит ГВЗ имеет фиксированную задержку, не зависящую от температуры в отличие от низкочастотного аналогового фильтра.

Но это далеко не все. Нужно еще уделить внимание кварцевому задающему генератору, точнее его кратковременной стабильности. Не менее важный момент, чем все остальные, а про него практически нигде не говорится.

ВсеМ хорошо только вам плохо.
Обсуждать демагогию терминов чтобы только чтото сказать - есть такие любители. Есливы не можете понять о чем тут говорят то тогда сначала поставьте глоссарий дайте определенич. Есливам надо все разжевывать - то это ваши проблемы.. Про шум генератора расскажите по подробнее хочется послушать. Особенно когда делается все на одном генераторевсе и он является сам эталоном. Если же речь идёт о влиянии на длину волны модуляции то это все решается и стабильность генератора тут не причём
Ем. Тем более что идёт охренное усреднее сигнала. Сначала поставьте список того очнм вы хотите сказать а не воывайте слова из беседы ещё хотелось бы послушать как вы будете усиливать сигнал 100 МГц с полосой 10 гц

Сообщение отредактировал Herz - Jul 5 2015, 07:28

Записал новые показания немного подкорректировал схему теперь на низкой частоте тоже работает примерно линейно.
 123.zip ( 5.57 килобайт ) Кол-во скачиваний: 40

видео

Да, плохо. Плохо, что общий уровень в фазовой дальнометрии не так высок, как хотелось.



Не прозвучали слова: полоса и фильтрация, связанная с этой полосой. Не понятно, почему шумы связанны с усилением? Поправьте пожалуйста текст, чтобы не было разногласий в терминологии и понимании, с точки зрения русского языка.


Ваши слова справедливы, при отсутствии задержки. Фактически, можно говорить об автокорреляции при некотором смещении по времени. Задержка сигнала делится на две части: задержка распространения в пространстве и задержка в цепях приема-передачи. Допустим, максимальная дальность ограничена 150 м, тогда задержка сигнала в пространстве не превысит 1 мкс. Если приемник сделан с преобразованием на частоту 10 кГц, его ГВЗ аналоговых цепей может достигать порядка 50 мкс и более. Цепь передатчика пропускаю, там, как правило, нет низкочастотных цепей формирования. В таких приемниках, как Bosch DLE40, второй образцовый канал отсутствует, и автокорреляция осуществляется при смещении по времени на 1 + 50 мкс (цифры взяты для примера). В этом случае будут играть большое значение фазовые шумы при отстройке от несущей на величину, обратную задержке: 1/50 = 20 кГц. Обычные генераторы в форм-факторе 5x3.2 мм2 и менее имеют достаточно плохие шумы при этих отстройках, особенно, если они построены на PLL внутри. Не скажу, что хороших генераторов мало, но уделить внимание этому вопросу стоит. В Bosch DLE40 и похожих, кварцевый генератор умножается в PLL гетеродина и шумы при малых отстройках многократно ухудшаются, как минимум на 20logN относительно шумов фазового детектора (гетеродина). При накоплении сигнала, допустим в течении 0.1 с, на фазовую разницу между задающим и принятым сигналом, начнут влиять фазовые шумы при отстройке 1/0.1 = 10 Гц и выше. То, что при малых отстройках, фазовые шумы кварцевого генератора достаточно большие (фликкер-шум), надеюсь все знают. Безусловно, можно бесконечно увеличивать время накопления, но имея хороший кварцевый генератор (не обязательно дорогой), легче получить необходимую точность по дальности, к примеру за 1 с вместо 100 с.


А оно чем-то отличается от усиления сигнала на частоте 100 МГц с полосой более 10 Гц?

net, Вы можете писать аккуратнее? Пожалуйста, не торопитесь и проверяйте написанное.

Для эксперимента попробую сделать плату с ацп. Какое ацп попробовать, проверенное на практике ?
По поводу генератора он один работает на всю схему, а измерение происходит от двух смесителей. одновременно поэтому шум сильно не влияет.

Очень неудобно писать с планшетника. Ещё не привык. Сожалею. Проще не писать.😀

Наоборот нужно писать опыта больше будет потом с закрытыми глазами будите текст набирать
Какое ацп лучше попробовать?

1 сказать что сигнал от ламбертового рассеивания на 100 метрах при 1 МВт лазере мал это ничего не сказать. Там сигнала практически вообще нет. Посчитайте и прослезитесь.
2 если усиливать 100 МГц сигнал то берётся высокочастотный транс импеданс ник и его шумы будут на пару порядков больше чем сигнал. Ваша любимая полосаполоса. Взяв же низкочастотный микроыонный усилитель с полосой 2-3 кГц вы сразу уменьшительное собственные шумы электроники.
3 при работе на 10 кГц Джиттер в 100 на не даст большой ошибки. Кроме того усреднения приведут (если опорная 100 МГц) к уменьшению джиттера а в 100 раз
4 собственно задержка усилителей никого не волнует .важна только её нестабильность.
5 если вы попытаетесь посчитать устройство все цифры и решения будут очевидны. А обсуждение сферического коня в вакууме мало интересно. Вы приводиье какие то доводы не связанные с практическими условиями поэтому не понимаете доводов. Начните с расчёта оптического сигнала и оптической схемы и многие вопросы отпадут сами собой.


Для sergey sva
Если начнете делать устройство для диффузного рассеивателя обратите внимание что вы сможете за счёт лавинника не только понижать частоту, но и регулировать коэффициент усиление и это позволит вам сделать дальномер сразу на оба случая. Что касаемо измерниясамой фазы проще делать как вы написали чем возиться с АЦП.

Вечером отвечу.


Коэффициент шума определяется первым каскадом усиления, об этом написано во всех учебниках. В данном случае, первым будет каскад на лавинном эффекте APD, трансимпедансный усилитель - второй каскад. То, что в "оптоэлектронном гетеродине" нет трансимпедансного усилителя только усугубляет его коэффициент шума, приводит к большим потерям преобразования. Потери могут быть настолько велики, что не поможет большое усиление APD. А повышать усиление APD крайне не желательно, лавинный эффект не стабилен. И будьте добры проявить уважение ко всем участникам форума, писать грамотно, с проверкой орфографии.

net, дальше обсуждать ваши высказывая не вижу никакого смысла, ни одного верного высказывая. Нужно писать в ответ трактаты по основам схемотехники и сигнальной обработки, а на это к сожалению нет никакого времени.

Посчитайте сигнал а потом говорите про учебники. Ваш бред мне надоел. Орфография хромает не могу поинаравится к планшетнику. 😁
Не вижу смысла обсуждать что-то на пальцах. А вы так ничего и не посчитали . о чем то да говорить? без расчётов все пустой звук. Ни одной цифры в своей правильности вы не привели . всем спасибо извините за буквы отпуск вещь хорошая чего и вам желаю. Не писал га форуме больше года глядя на филосовоф и видимо правильно делал 😀.всем удачи.

Сообщение отредактировал Herz - Jul 6 2015, 09:52

net, в отпуске действительно лучше отдыхать.
В самом деле, не стоило возвращаться, чтобы грубить и нарушать правила.