相位激光測距實現的測距精度次于三角測距（約1mm測距精度），測量距離適中（<200米），成本最低，但限于MCU資源和MCU主頻，相位測距的測量頻率較低，然而大部分工業應用場合都需要高速高精度低成本的測距傳感器，實時監測工件運動的距離信息，傳統的基于MCU的激光測距方案測量速度（最快大約30HZ）已不能滿足要求，在物體運動過程中回光亮發生變化，系統還要花費額外的時鐘資源在閉環增益調整上，測量速率就更低了。

針對此痛點，ANLOGIC推出了基于EF2 FPGA的相位激光測距方案，實現相位測距的高速（>100HZ）測量，發揮相位測距在工業應用領域的高精度低成本優勢。

傳統基于MCU的雙發單收相位激光測距系統原理如下圖：

圖中，相位測距系統主要由系統增益控制，PLL控制，中頻數字采樣，數字信號處理，距離計算，用戶接口協議幾個關鍵部分構成。其中中頻信號的采樣處理，距離計算，人機交互接口占用整個系統的大部分資源，尤其是相位檢測過程使用了FFT，數字相位計算，占用了大部分的系統時鐘資源。

基于EF2 FAGA+M3的激光測距系統，將基本外設接口激光功率控制，APD增益控制，PLL控制，ADC采樣，DFT,以及距離計算部分，全部放到FPGA邏輯內，M3硬核采用RTOS系統處理人機交互界面，電源管理，人機交互接口的工作，這樣做的好處是基本驅動和計算單元全部用邏輯實現，使處理過程需要的時間最小化。

由于有充足的時間資源，可以將測距中頻信號提高至10K或者更高，以實現高測量頻率（>100HZ）下的高精度（1mm）測距。

▲EF2相位激光測距系統框圖

▲ EF2相位激光測距應用于高精度無人機定高，高精度紅外測溫，工件加工檢測、高精度激光建模等。

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