激光雷達(dá)信號(hào)的高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中期報(bào)告

激光雷達(dá)信號(hào)的高速高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中期報(bào)告一、研究背景激光雷達(dá)作為一種高精度三維掃描技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于無(wú)人駕駛汽車(chē)、機(jī)器人感知、三維建模等領(lǐng)域。而隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加，對(duì)激光雷達(dá)信號(hào)的快速高精度采集已經(jīng)成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。目前市場(chǎng)上已有一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，但存在性能瓶頸、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、適配性不強(qiáng)等問(wèn)題。因此，研究一種高速高精度的激光雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有重要意義。二、研究目標(biāo)本項(xiàng)目的研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種基于FPGA的高速高精度激光雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并完成其中期驗(yàn)證。具體來(lái)說(shuō)，我們要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：1.設(shè)計(jì)采集系統(tǒng)的硬件電路，包括數(shù)據(jù)接口、傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)緩存等部分。2.實(shí)現(xiàn)采集系統(tǒng)的FPGA程序，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)預(yù)處理等功能。3.編寫(xiě)PC端軟件，完成采集數(shù)據(jù)的可視化、存儲(chǔ)、處理等功能。4.進(jìn)行中期驗(yàn)證，測(cè)試采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度和采集速度是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。三、研究流程研究流程如下圖所示：1.系統(tǒng)需求分析：明確所需完成功能，制定系統(tǒng)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)。2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)硬件電路，編寫(xiě)FPGA程序，編寫(xiě)PC端軟件，制定測(cè)試計(jì)劃。3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：制作硬件電路，編程實(shí)現(xiàn)。4.測(cè)試驗(yàn)證：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)、樣機(jī)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證采集系統(tǒng)的精度和速度是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。四、研究進(jìn)展截至目前，我們已完成了系統(tǒng)需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段的工作。具體來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)完成了以下工作：1.明確了采集系統(tǒng)的功能需求，確定了設(shè)計(jì)方案。2.設(shè)計(jì)了采集系統(tǒng)的硬件電路，包括激光雷達(dá)數(shù)據(jù)接口、FPGA芯片、DDR3存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)接口等部分。3.完成了采集系統(tǒng)的FPGA程序，實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的高速采集、存儲(chǔ)和傳輸功能。4.編寫(xiě)了PC端軟件，實(shí)現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的可視化、存儲(chǔ)和處理功能。5.完成了系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)，初步驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能和性能。目前，我們正在進(jìn)行樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度和采集速度是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。預(yù)計(jì)在接下來(lái)的兩個(gè)月內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行進(jìn)一步的性能優(yōu)化和完善。五、研究成果本項(xiàng)目的研究成果包括：1.硬件電路設(shè)計(jì)方案。2.FPGA程序源碼。3.PC端軟件源碼。4.中期實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6、研究意義本項(xiàng)目的研究意義在于：1.填補(bǔ)目前市場(chǎng)上激光雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的性能瓶頸，提高數(shù)據(jù)采集的速度和精度。2.為無(wú)人駕駛汽車(chē)、機(jī)器人感知、三維建模等應(yīng)用領(lǐng)域提供高性能的技術(shù)支持。3.拓展FPGA在高速