【摘 要】
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作为一种激光测距方法,调频连续波激光测距是通过频率线性调制的发射信号与回波信号形成的稳定的拍频信号,再对拍频信号通过快速傅里叶变换来提取出待测目标距离信息的。较其
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作为一种激光测距方法,调频连续波激光测距是通过频率线性调制的发射信号与回波信号形成的稳定的拍频信号,再对拍频信号通过快速傅里叶变换来提取出待测目标距离信息的。较其他激光测距方法相比,该方法具有较高的测距精度和分辨率、测距范围大、且可实现无合作目标的非接触测量等特点,故在10~100米大尺寸测量范围内受到广泛的应用。目前关于如何提高该测距系统的测距精度和分辨率是激光测距领域重要的研究方向之一。本文主要工作如下:1.深入对等光频间隔重采样算法的研究,提出了一种新的等间隔重采样方法,即同时取出拍频信号峰谷值位置的点和零点位置的点,并在以上位置处进行重采样,可以将辅助信号的采样频率较之前的采样方法相比提升一倍。本方法增加了一倍的系统测距量程,同时也可以在待测距离不变的情况下,减小因辅助光纤长度过长带来的光纤色散。2.提出了一种基于等光频间隔重采样的相位差频率估计算法。这种方法相当于对傅里叶频谱进行了进一步的细化,可以对傅里叶频谱中两个点之间的信息进行进一步的获取,提高了测距的精度,并从算法仿真和实验的角度进行了验证。3.对双光路干涉系统光路进行了原理分析和研究,并提出了一种新的思路,即在原双光路干涉系统的基础上引入一个分光镜和一个1/4波片构成一个新的光路,在待测目标位置不变的情况下增加了其一倍的光程,并推导证实改进后的光路能够将测距分辨率提高一倍。4.掌握了双光路干涉系统、信号处理系统以及二维转台操作系统后,实现三维球坐标测量。
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