基于FPGA的高精度激光回波延时系统设计与实现

来源：电子测量技术杂志2025年第24期北京时间：

作者：孙尘，王凌云

单位：长春理工大学光电工程学院 长春 130022

摘要：针对现有激光回波模拟器难以兼顾大范围与高精度延时的问题，设计了基于FPGA的高精度“粗精调”全数字延时信号控制系统，以提升脉冲激光测距仪性能检测精度。该系统采用时钟计数器与混合模式时钟管理器（MMCM）动态相位调整策略，通过系统时钟为250 MHz的计数器实现粗调延时，利用MMCM相位插值技术实现17.857 ps步进的精细化补偿。结果表明，系统在300~30 000 m测距范围内仿真延时精度优于6 ps，等效距离精度0.01 m；实测延时精度优于1.2 ns，等效距离精度0.18 m，实现了大范围测距场景下的高精度延时控制，为脉冲激光测距仪的性能检测提供了可靠的延时方案。

关键词：高精度延时;MMCM;相位调整;FPGA;延时系统