脉冲激光测距仪的设计-课程设计
高精度脉冲式激光测距系统的设计
冲式激 光 测 距 系 统 进 行 了 整体 方 案 设 计 ，由 Ｔ Ｄ Ｃ ． Ｇ Ｐ ２ ２ 高精度 时间测量 芯片 、Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２单 片机 、发 射 电 路及 接收电路等几 部分构成 。基 于理论分析 ，设计实 验内容和实验方案 ，按照实验 的步骤分别设计硬件 和 软件 ，在大量实验数据分析 的基础下 ，最终验证该方 案 的可行性 ，满足要求 的技术指标 。
Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｈａ ｉ ｊ ｕ ｎ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ Ｈ Ａ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ １ ３ ２ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
提高脉冲激光飞行 的时间测 量精 度 ，采用 时间数 字转换 芯片 Ｔ Ｄ Ｃ ． Ｇ Ｐ ２ ２ ，单片机通过 Ｓ Ｐ Ｉ 接 口技 术读 取测量结果 ，经单片机 处 理后的数据 传给 Ｌ Ｃ Ｄ１ ２ ８ ６ ４显示器 。测试结果表明 ：该测量方法精度达到 ６ ５ ｐ ｓ ，可以满足工业领域 的要求 。
前测量距离 中比较理想的仪器。在 国内外 ，激光测距 应用在激光雷达 、航 空遥控 、数字检测通信 、地形测 量 、跟踪导弹轨迹 等领域 中。在工业生产过程 中 ，有 许 多地方需 要对高 度 、宽度 、距离 、长度等进行精确
测量 。文 中采用德 国 Ａ Ｃ Ａ Ｍ公司生产的 Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ ２ ２芯
２ ０ １ ７年 ２月
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯ０Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｉ ＣＳ
Ｆ ｅ ｂ． ２ ０１ ７ Ｖｏ １ ． ４５ Ｎｏ ． ３
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》范文
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的进步，激光测距技术已经广泛应用于各个领域，如工业自动化、机器人导航、地形测绘等。
其中，脉冲式半导体激光测距系统以其高精度、快速响应等优点，逐渐成为主流的测距方式。
本文将详细介绍脉冲式半导体激光测距系统的设计，以期为相关研究和应用提供参考。
二、系统概述脉冲式半导体激光测距系统主要由激光发射器、接收器、信号处理与控制系统等部分组成。
其中，激光发射器负责发射激光脉冲，接收器负责接收反射回来的激光脉冲，信号处理与控制系统则负责对接收到的信号进行处理，并输出测距结果。
三、系统设计1. 激光发射器设计激光发射器是脉冲式半导体激光测距系统的核心部件之一，其性能直接影响测距精度和速度。
设计时需考虑激光器的类型、功率、波长等因素。
为提高测距精度和速度，通常选用高功率、高稳定性的半导体激光器作为发射器。
此外，为确保激光脉冲的准确性和一致性，还需设计相应的驱动电路和调制电路。
2. 接收器设计接收器负责接收反射回来的激光脉冲，并将其转换为电信号。
设计时需考虑接收器的灵敏度、噪声抑制能力等因素。
通常采用高灵敏度的光电二极管作为接收器的主要部件，同时需设计相应的放大电路和滤波电路以提高信噪比。
3. 信号处理与控制系统设计信号处理与控制系统负责对接收到的电信号进行处理，并输出测距结果。
设计时需考虑信号处理的算法、控制系统的稳定性等因素。
通常采用数字信号处理技术对接收到的信号进行处理，以提高测距精度和速度。
此外，为确保系统的稳定性和可靠性，还需设计相应的控制系统，对系统的各个部分进行控制和监测。
四、系统实现在系统实现过程中，需根据设计要求进行硬件选型和制作、软件编程和调试等工作。
具体而言，需完成以下步骤：1. 根据设计要求选择合适的硬件器件，如激光器、光电二极管、放大器等；2. 设计并制作电路板，包括驱动电路、调制电路、放大电路、滤波电路等；3. 编写控制系统软件，实现系统的控制、监测和数据处理等功能；4. 对系统进行调试和测试，确保其性能达到设计要求。
数字脉冲周期测量仪课程设计
数字电子技术课程设计报告设计课题：数字脉冲周期测量仪专业班级：电气0801班学生姓名：指导教师：设计时间：题目数字脉冲周期测量仪设计者指导教师摘要：数字脉冲周期测量仪是用数字显示被测信号周期的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。
如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。
因此，数字脉冲周期测量仪是一种应用很广泛的仪器。
因此通过课题设计的选择和参考数据的确定，设计出由时标脉冲电路、门控电路、主控门电路和整机电路构成的小型数字脉冲周期测量仪关键字：时标脉冲电路门控电路主控门电路整机电路Summary：Digital pulse period measurement instrument is to use figures show that the measured signal period instruments, the measured signal can be sine, square, or other cyclical changes in the signal. If coupled with appropriate sensors, can test a variety of physical quantities, such as mechanical vibration frequency, rotational speed, the sound frequency, as well as piece-rate products, and so on. Therefore, the digital pulse period measurement instrument is a very broad application of the instrument. Therefore, the design through the choice of topics and reference the identification, design a time scale pulse from the circuit, gating circuit, the master gate and the machine circuits of small digital pulse period measurement instrumentKeyword：Time scale pulse circuit Gating circuitMaster gate circuit Machine circuit1 设计任务与要求(1)两位数字显示，测量脉冲周期范围为1~99毫秒(2)可进行脉冲周期时间的测量和累加(3)测量灵敏度为1V(4)手动清零，手动测量(5)测量精度为1毫秒2 整机框图数字脉冲周期测量仪用于测量脉冲的周期，由标准的周期为1ms的脉冲信号对被测脉冲进行测量。
激光测距仪系统设计
2、纲要 激光测距仪系统设计
整体 设计 方案
系统 硬件 部分
性能 要求
技术 特点
单激 片光 机发 的射 选部 型分
回信 波号 接处 收理 部部 分分
系统 软件 设计
机械 结构 设计
发 接信 射 收号 程 程处 序 序理 设 设程 计 计序
外支测 部架距 整结仪 体构外
型
3、 创新思路
• 1．根据相位式激光测距原理，采用测尺组合频率和差频测相的 方法完成测量，提高测量精度。
• 2. 提高整体的稳定性，降低消耗。 • 3. 采用模块形式提高电路的分辨率，克服电路系统中各个频率
的干扰。 • 4. 优化系统结构，采用支架式结构避免测量时系统晃动现象的
产生。
驱动L1
+
锁相产生 15.01MHz信号 作为本振1
15MHz有源晶 振信号作为主 振1
4、设计原理图
CPLD分频产 生1.5MHz信号 作为主振2
锁相产生 1.501MHz信号 作为本振2
光电转换器
1.5MHz回 波信号滤 波放大
15MHz回波 信号滤波放 大
混频器1
混频器2
10KHz滤波 放大
10KHz滤波 放大
正弦波变方 波
正弦波变方 波
用CPLD测量 15MHz信号发 射波与回波的相 差
混频器3
10KHz滤波 放大
正弦波变方 波
混频器4
激光测距仪系统设计
System Design of a Laser Range Finder
专 业： 学 号： 姓 名： 指导老师：
1、背景
• 目前空间目标距离的激光测量主要使用脉冲式激光测距方法和 相位式激光测距方法。脉冲式激光测距法主要是运用于长距离 的测量，但其精度不高。而相位测距法主要运用于短距离的测 量，但其测程较短。本设计采用多测尺测量法解决了测程和精 度的矛盾。
脉冲测距方案
脉冲测距方案引言脉冲测距是一种常用的测量物体距离的方法，广泛应用于工业、军事和科学等领域。
本文将介绍脉冲测距的原理、应用以及实施的方案。
脉冲测距原理脉冲测距利用了光、声波或电磁波等的传播速度恒定的特性，测量物体与传感器之间的距离。
其原理可以简要概括为以下几个步骤：1.发射脉冲信号：传感器会发射一段脉冲信号，该信号可以是光脉冲、声波脉冲或电磁波脉冲。
2.接收反射信号：脉冲信号在遇到物体后会被反射回来，传感器会接收到反射信号。
3.计算时间差：通过测量脉冲信号发射和接收之间的时间差，可以计算出物体与传感器之间的距离。
4.转换为物理距离：根据光、声波或电磁波的传播速度，将时间差转换为物理距离。
脉冲测距的应用脉冲测距在许多领域中都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：超声波测距仪超声波测距仪是一种利用声波脉冲进行测距的仪器。
它常用于工业控制、液位测量、机器人导航等领域。
激光测距仪激光测距仪利用激光脉冲进行测距，其精度高、测量速度快，常用于建筑测量、地图绘制、排雷等领域。
雷达测距雷达测距是一种利用电磁波脉冲进行测距的方法，常用于军事侦察、导航定位等领域。
脉冲测距方案实施脉冲测距的方案主要包括硬件和软件两个方面。
硬件方案在脉冲测距的硬件方案中，关键的组件通常包括：•发射器：用于发射脉冲信号，可以是激光器、声波发射器或电磁波发射器等。
•接收器：用于接收反射信号，常通过传感器或接收天线实现。
•控制电路：负责控制发射器和接收器的工作时序，以及接收到的信号处理等。
•计算单元：用于计算时间差并转换为物理距离。
通常是通过微处理器或FPGA等实现。
硬件方案的选型和设计需要根据具体的应用场景和测量要求来确定，其中包括测量范围、精度、测量速度等因素。
软件方案脉冲测距的软件方案主要包括信号处理和距离计算两个部分。
•信号处理：接收到的反射信号通常会经过放大、滤波、去噪等处理，以便提取有效的脉冲信号。
•距离计算：通过计算脉冲信号发射和接收之间的时间差，结合光、声波或电磁波的传播速度，将时间差转换为物理距离。
激光测距仪课课程设计
激光测距仪课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握激光测距仪的基本原理、结构和使用方法。
知识目标包括了解激光测距仪的工作原理、掌握其构造特点和熟悉其使用技巧。
技能目标则要求学生能够独立操作激光测距仪，进行实际测量并准确读取数据。
情感态度价值观目标则是培养学生的实践操作能力，提高他们对科学技术的兴趣和好奇心，增强他们的创新意识和探究精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括激光测距仪的原理、构造和使用方法。
首先，学生需要了解激光测距仪的工作原理，包括激光发射、接收和信号处理等方面。
其次，学生要掌握激光测距仪的构造特点，如激光器、接收器、显示器等部件的功能和作用。
最后，学生要熟悉激光测距仪的使用方法，包括仪器的设置、测量操作和数据读取等步骤。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用多种教学方法。
首先，通过讲授法，向学生讲解激光测距仪的基本原理和构造特点。
其次，利用讨论法，让学生分组讨论激光测距仪的使用方法和操作技巧，促进学生之间的交流与合作。
此外，我们还将采用案例分析法，通过分析实际案例，使学生更好地理解和应用所学知识。
最后，结合实验法，让学生亲自动手操作激光测距仪，进行实际测量，提高他们的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源。
首先，教材和参考书，为学生提供理论知识的学习材料。
其次，多媒体资料，如教学PPT、视频等，为学生展示激光测距仪的工作原理和操作方法。
再次，实验设备，包括激光测距仪、测量工具等，为学生提供实践操作的机会。
最后，网络资源，如相关、论坛等，为学生提供更多的学习资源和交流平台。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等，占总评的30%。
作业主要包括课后练习和实验报告，占总评的30%。
一种脉冲_相位式激光测距仪的设计
图 1 脉冲相位式激光测距系统框图 为减小噪声干扰 ,提高 DDS 的频谱纯度 ,选用低相位 实现距离的粗测 ,而精测部分则完全由对发射信号和回波
噪声的器件 ,采用对电源有良好去耦合的高稳定高纯度的 时钟信号 。同时运用同轴线馈入时钟信号 ,以防时钟的泄
信号的相位差的测量精度决定 。由此 ,限制系统测量精度 的主要因素是对相位差的测量 ,以前的设计系统中对相位
差 ,设最大点为 k0 ,最大点的相位为 <则有相位差
θ= Nf 0<
(10)
k0 f s
由此即可求得距离差为 :
d=
c 2
×2π1 f
×θ
(11)
由最后的公式知 ,DSP 只需要对选频信号分别采样 ,
做 FF T 变换后点乘 ,并求取此时最大值的相位和位置即可
求出相应的距离差 。
由以上测距公式知信号为 30 M Hz 时 , 采样频率为
800 k Hz 的情况下 ,如果想让系统达到 1 mm 的测距精度
则理论分析有 :
Δθ = 4πf ×Δd/ c
(12)
代入相应的数值有如下计算结果 :
32激光测距仪课程设计
32激光测距仪课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解激光测距仪的基本原理、构造及使用方法，掌握基本的测距技能，培养学生的实践操作能力和科学探究精神。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解激光测距仪的定义、原理和特点；（2）掌握激光测距仪的使用方法和注意事项；（3）了解激光测距仪在实际应用中的广泛性。
2.技能目标：（1）能够正确操作激光测距仪进行测量；（2）能够根据测量数据进行简单的数据分析；（3）能够运用激光测距仪解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生尊重科学、追求真理的精神；（3）培养学生爱护仪器、注重实践的操作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光测距仪的基本原理：介绍激光测距仪的工作原理，让学生理解其测距的准确性；2.激光测距仪的构造与使用：详细讲解激光测距仪的各部分组成，以及正确的使用方法和注意事项；3.激光测距仪的实际应用：通过实例让学生了解激光测距仪在生产、科研和生活中的广泛应用；4.测量实践：安排课内外实验，让学生亲自动手操作激光测距仪，提高实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解激光测距仪的基本原理、构造和使用方法；2.讨论法：学生针对实际应用案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力；3.实验法：安排课内外实验，让学生动手操作，提高实践能力；4.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解激光测距仪在实际中的应用。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的激光测距仪教材；2.参考书：提供相关的科普读物，拓展学生的知识面；3.多媒体资料：制作课件、视频等，形象生动地展示激光测距仪的工作原理和实际应用；4.实验设备：准备激光测距仪及相关实验器材，保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，让学生巩固所学知识，通过批改作业了解学生的掌握程度；3.实验报告：对学生实验过程中的操作技能和数据分析能力进行评估；4.考试成绩：安排期末考试，对学生本课程的整体掌握情况进行评估。
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目录第一章绪论 (1)1.1设计背景 (1)第二章脉冲激光测距仪的工作原理 (2)2.1测距仪的简要工作原理 (2)第三章脉冲激光器的结构及工作过程 (3)3.1激光脉冲测距仪光学原理结构 (3)3.1.1测距仪的大致结构组成 (3)3.2主要的工作过程 (4)3.3主要部件分析： (4)3.3.1激光器（一般采用激光二极管） (4)3.3.2激光二极管的特性 (5)3.3.3光电器件（采用雪崩光电二极管APD） (6)第四章影响测距仪的各项因素 (7)4.1光脉冲对测距仪的影响 (7)4.2发散角对测距仪的影响 (8)第五章测距仪的光电读数显示 (9)5.1距离显示原理及过程 (9)5.2测量精度分析 (10)5.3总述 (11)参考文献 (11)第一章绪论1.1设计背景在当今这个科技发达的社会，激光测距的应用越来越普遍。
在很多领域，如电力，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，军事，农业，林业，房地产，休闲、户外运动等都可以用到激光测距仪。
激光测距仪一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、行业需求众多，市场需求空间大。
当前激光测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展。
激光测距仪一般采用两种方法来测量距离：脉冲法和相位法。
而其中脉冲激光测距的应用领域也是越来越宽广，比如，地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪以及人造卫星、地球到月亮距离的测量等。
脉冲激光测距法是利用激光脉冲持续时间非常短，能量相对集中，瞬时功率很大（可达几兆瓦）的特点，在有合作目标的情况下，脉冲激光测距可以达到极远的测程；如果只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射所取得的微弱反射信号，也是可以测距的。
因而脉冲激光测距法应用较多。
第二章脉冲激光测距仪的工作原理2.1测距仪的简要工作原理现在就脉冲激光测距简要叙述其工作原理。
简单地讲，脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间t，光速c和往返时间t的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离D。
一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块：激光发射模块；激光接收模块；距离计算与显示模块；激光准直与聚焦模块，如图2-1所示。
系统工作时，由发射单元发出一束激光，到达待测目标物后漫反射回来，经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲，光脉冲传输到目标上以后，其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。
假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t，那么被测目标的距离D为：2ctD =（2.1）式中：c 为激光在大气中的传播速度；D 为待测距离；t为激光在待测距离上的往返时间。
第三章脉冲激光器的结构及工作过程3.1激光脉冲测距仪光学原理结构图3-1激光脉冲测距仪的光学原理图3.1.1测距仪的大致结构组成如图3-1所示的脉冲激光测距仪。
它主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路组成。
3.2主要的工作过程其工作过程大致如下：首先接通电源，复原电路给出复原信号，使整机复原，准备进行测量；同时触发脉冲激光发生器，产生激光脉冲。
该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统，作为计时的起始点。
大部分光脉冲能量射向待测目标，由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收，这就是回波信号。
参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲，并加以放大和整形。
整形后的参考信号能触发器翻转，控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。
整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效，从而使计数器停止工作。
这样，根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。
3.3主要部件分析：3.3.1激光器（一般采用激光二极管）半导体激光二极管（LD）是实用中最重要的一类激光器，它体积小、寿命长、并可以采用简单的电流注入的方式来泵浦。
因此，半导体激光二极管在激光通信、光存储、激光测距以及激光雷达等都有着广泛的应用。
半导体激光器工作原理和其他激光器一样，即都是基于受激发射。
要使得激光器得到相干的受激光输出，须满足三个条件：1'粒子数反转分布，即高能级导带底的电子数比处于低能级的价带顶的空穴数多得多。
2'有光学谐振腔，使受激辐射在谐振腔内多次反射形成激光震荡。
3'为了形成稳定的震荡，增益介质必须提供足够大的增益，以弥补谐振腔引起的光损耗，达到激光器的阈值条件，即outi th g αα+=（3.1）其中：th g 为阈值增益，i α为增益介质的内部损耗，out α为激光器的输出损耗3.3.2激光二极管的特性如图3-2（a）（b）所示：（a）激光二极管I-V 特性（b）光功率与电流I 关系图3-2激光二极管特性曲线a.激光二极管的I-V特性激光二极管除在发出激光的时候外，激光二极管的I-V特性和发光二极管是一样的，激光二极管的I-V特性如图3-2（a）所示。
当加以正偏电流并逐渐增加电流值时，激光二极管在开始阶段的工作状态类似一个边沿发射二极管。
在低偏区域内，也就是低激发区内，自发发射是主要的，因为受激发射层的载流子密度不是足够高。
随着偏置程度增加，受激层形成了粒子数反转，受激发射在某个偏置点成为主要的。
这一偏置点称为发射激光的阈值，相应的电流成为阈。
在阈值点二极管由LED的方式过渡到LD工作方式。
值电流Ithb.激光二极管的输出光功率与电流的关系在脉冲式半导体激光测距仪中，脉冲激光的峰值功率和测量距离密切相关，峰值功率越大，越有利于增加测量距离。
图3-2（b）为典型的激光二极管输出光功率和电流关系的特性曲线。
从图中可看出当激光二极管正向偏置有注入电流时就有光输出，一开始输出光功率随着注入电流的增加而线性增加，但发光效率很低，当电流超过阈值后，激光二极管的输出功率随电流的增加而急剧上升。
电流Ith3.3.3光电器件（采用雪崩光电二极管APD）光电探测器是一种把光信号转换成电信号的器件，是系统接收部分的核心组成部分。
雪崩二极管是借助反向偏执的强电场作用而产生载流子倍增效应的一种高速光电子器件。
这种管子的灵敏度高，响应速度快，响应时间短，噪声等效功率低。
它的工作原理：在光电二极管的PN结上加一反相高电压，使结区产生一个很强的电场，当光激发载流子进入结区后，在强电场的加速下获得很大的能量，与晶格原子碰撞而使晶格原子发生电离，产生新的电子-空穴对，新的电子-空穴对再次被加速，又与晶格原子碰撞，产生新的电子-空穴对，这一过程不断重复，使PN结内的电流急剧增加，这种现象称为雪崩倍增效应，这样外电路的光电流就被放大了。
第四章影响测距仪的各项因素4.1光脉冲对测距仪的影响为了扩大测量范围，提高测量精度，测距仪对光脉冲应有以下要求：（1）光脉冲应有足够的强度无论怎样改善光束的方向性，它总不可避免地要有一定的发散，再加上空气对光线的吸收和散射，所以目标越远，反射回来的光线就越弱，甚至根本接收不到。
为了测出较远的距离，就要使光源能发射出较高功率密度的光强。
（2）光脉冲的方向性要好这有两个作用，一方面可把光的能量集中在较小的立体角内，在保证射得更远的同时提高保密性；另一方面可以准确的判断目标的方位。
（3）光脉冲的单色性要好因为无论是白天还是黑夜，空中总会存在着各种杂散光线，这些光线往往会比反射回来的光信号要强得多。
假如这些杂散光的光信号一起进入接收系统，那就根本无法进行测量了。
因此，加入一个滤光片，只允许光信号中的单色光通过而不让其他频率的杂散光通过。
显然，光脉冲的单色性越好，滤光片的滤光效果也就越好，这样就越能有效地提高接收系统的信噪比，保证测量的精确性。
（4）光脉冲的宽度要窄所谓光脉冲的宽度，是指闪光从“发生”到“熄灭”之间的时间间隔。
光脉冲的宽度窄一点，可以避免反射回来的光和发射出去的光产生重叠。
4.2发散角对测距仪的影响激光的远场发散角：s s r s )(2lim ∞→=θ（rad）（4.1）r(s)-离激光器s 处的激光束的光斑半径。
激光测距仪的测距本领:2)(2t r t t t MDS T T D A P R θπγ=（4.2）P t 为激光器的发射功率；A t 为目标面积；D 为激光接收口径或等效直径；γ为目标对激光的反射系数；θt 为激光测距仪的激光发散角；MDS 为最小可探测功率；T t 为发射透镜的透过率；T r 为接收透镜的透过率；由此看出在测距仪其他因素一定时，测距仪的激光发散角越大，激光测距仪的测距本领就会降低，因此，应尽量减小激光脉冲的发散角。
第五章测距仪的光电读数显示5.1距离显示原理及过程脉冲信号输入图5-1光电读数显示脉冲测距中脉冲在测距上的往返时间极短，所以通常用记录高频振荡的晶体的振动次数进行计时。
图5-1所示为这种设备的原理方框图。
当发射的参考光脉冲进入接收器并转换成电脉冲后，输入图5-1中的“主门”（主门电路），同时将主门打开。
此时由石英晶体振荡器产生的电脉冲经过主门而进入计数器，计数器开始计数，同时数码显示器不断地指示出计数器所记录的电脉冲数。
等到反射光脉冲信号进入接收器并转变成电脉冲输入主门时，主门立即关闭，石英晶体振荡器所产生的电脉冲信号不能再进入计数器，计数器停止计数。
在显示器上显示出的数字就是光脉冲从发出到返回这段时间里振荡器所产生的电脉冲数。
根据公式（2.1）就可以得到距离。
5.2测量精度分析激光脉冲测距仪的测距精度大多为“米”数量级，适用于军事及工程测量中精度要求不太高的某些项目。
远距离的空间测量也都利用激光脉冲法测距，因为对于遥远空间来说，测量误差在“米”数量级，精度已经很高了。
测距仪的分辨力P L 取决于计数脉冲的频率，由公式（2.1）可知：L P c f 20=（5.1）其中f 0为计数脉冲的频率，可知若要求测距仪的分辨力为P L =1m，则要求计数脉冲的频率为150MHz，由于技术脉冲的频率不能无限制提高，脉冲测距仪的分辨力一般较低，通常为数米量级。
t c t L c δδδ22+=（5.2）光速c 的精度c δ取决于大气折射率n 的测定，由n 值的测量误差而带来的误差为10-6。
所以，对短距离脉冲激光测距仪来说，测距精度主要取决于时间t 的测量精度t δ。
影响t δ的因素很多，如激光的脉宽、反射器和接收系统对脉冲的展宽、测量电路对脉冲信号的响应延迟等。
5.3总述本设计从基本角度描述了脉冲激光测距仪的相关背景、基本工作原理及主要工作过程、光电计数显示，并从光脉冲以及脉冲发散角两个角度简单地分析了其对脉冲激光测距仪性能的影响，最后对测距仪的精度作了简单的分析。