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基于FPGA的多通道并行激光雷达测距系统研究的中期报告
概述
激光雷达是目前最常用的测距设备之一，广泛应用于扫描地形、地图绘制、自动驾驶、机器人等领域。在激光雷达测距系统中，发射器发出激光束，激光束与物体发生反射，接收器接受回波后进行时间测量，通过计算时间差从而计算出距离。现有的激光雷达测距系统大多采用单通道接收方式，无法同时测量多个目标，因此在多目标检测和跟踪等方面存在一定的局限性。
为了解决这一问题，本研究采用基于FPGA的多通道并行激光雷达测距系统，通过同时接收多个目标的回波信号，实现多目标检测和跟踪。本中期报告介绍了研究的具体内容和进展情况。
研究内容
1.硬件设计
本系统采用Xilinx的Zynq系列FPGA作为核心芯片，并结合AD的高速AD转换器进行数据采集。系统接收来自多个激光器的回波信号，经过放大、滤波等处理后进行AD转换，得到数字信号。数字信号经过FPGA内部的时钟管理、多通道数据分配、同步处理等模块处理后，输出目标距离信息。
2.多通道并行算法
本系统采用多通道并行算法实现多目标检测和跟踪。多通道数据在FPGA内部通过时钟同步进行分配和处理，实现多目标距离信息的同时输出。算法的基本原理是将多个激光束分别对准不同的目标，通过时间差计算出目标间的距离。
进展情况
目前，我们已经完成了系统硬件设计和多通道并行算法设计。通过仿真和实验，系统性能得到了一定的提升，实现了多目标检测和跟踪。下一步将进行系统性能优化和错误分析，以及更多目标的检测和跟踪测试。
结论
本研究实现了基于FPGA的多通道并行激光雷达测距系统，解决了现有单通道测距系统无法同时测量多个目标的问题，具有更高的测量效率和准确度，同时具有广泛的应用前景。