闫德立，　王伟明，　靳邵云，　何亚轩

(石家庄铁道大学电气与电子工程学院，河北 石家庄 050043)



基于FPGA与TDC-GP22的连续脉冲测距系统研究

闫德立，王伟明，靳邵云，何亚轩

(石家庄铁道大学电气与电子工程学院，河北 石家庄 050043)

摘要：针对传统的硬件设计难以实现连续窄脉冲测距的难题，提出了一种FPGA与TDC-GP22相结合的连续脉冲测距的方案。详细介绍了FPGA完成TDC-GP22初始化、工作方式配置以及测量结果读取的具体实现方法，并根据TDC-GP22两种不同的测量范围设计了切换逻辑，实现了大动态范围的连续脉冲测距。实验结果表明，该方案脉冲间隔测量精度小于2 ns，满足了脉冲测距的要求。

关键词：TDC-GP22；FPGA；连续脉冲测距

精确鲁棒的连续脉冲测距系统在工程、军事等众多领域有着重要的应用价值。传统的脉冲测距系统大多采用MCU作为主控制器，存在扩展性差、实时性差等问题，且发射脉冲宽度较大，影响测量精度。文章设计并实现了一种基于GP22与FPGA相结合的方法来实现脉冲测距，较好的弥补了MCU系统方面存在的诸多不足。

TDC-GP22是德国ACM公司生产的一款高精度的时间数字转换芯片，在激光脉冲测距、超声波测距等领域有着广泛应用[1-4]。设计采用FPGA为控制计算单元，利用其内部延时线产生的可调窄脉冲实现窄脉冲的发射。此外，FPGA除了可实现GP22的初始化、配置和读取测量结果等功能外，还可很方便地在内部加入其他并行模块实现更复杂的功能，特别适合于激光雷达系统中的连续脉冲测距和并行测角等应用。……