基于激光载波调制的相位测距装置及方法制造方法及图纸

技术编号:23761305 阅读:31 留言:0更新日期:2020-04-11 17:36
本发明专利技术公开了一种基于激光载波调制的相位测距方法和装置。对发射信号进行正弦相位调制,对接收信号进行相干解调,利用I、Q两路信号解出中频信号的相位,再利用得到的相位信号计算目标速度和距离。从而实现测速测距。本发明专利技术具有调制解调方式简单,能同时实现测速和测距的优点。

Phase ranging device and method based on laser carrier modulation

【技术实现步骤摘要】
基于激光载波调制的相位测距装置及方法
本专利技术涉及激光测距领域,特别是一种基于激光载波相位调制的相位测距的方法及应用该方法的装置。
技术介绍
现有激光测距技术中采用连续波的方案主要有基于调频连续波(FMCW)的测距方式和基于幅度调制的方式。FMCW技术中对发射激光采用啁啾调制,回波信号和本振信号相干解调,得到和距离有关的单频信号,信号的频率和目标距离成正比。FMCW技术优势在于激光器工作在宽脉宽、低峰值功率状态下,可大大提高脉冲重复探测频率,提高空间分辨率,但是FMCW技术中调制比较复杂。基于幅度调制的相位测距技术中,对发射的激光进行幅度调制,通过测量回波信号和发射信号的相位差来获得目标的距离信息。由于测相精度很高,该技术的测距精度很高。由于采用幅度调制和直探方式,基于幅度调制的相位测距技术适合中距离测距,只能对静态目标测距,不能获得目标的速度信息。
技术实现思路
基于上述问题点,本专利技术提出一种基于激光载波相位调制的相位测距的方法。对发射信号进行正弦相位调制,对接收信号相干解调,利用I、Q两路信号解出中频信号的相位,再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光载波调制的相位测距装置,其特征在于,包括激光光源(1)、光纤分束器(2)、电光调制器(3)、环形器(4)、收发望远镜(5)、主振信号源(6)、2×490°光学桥接器(7)、第一平衡探测器(8)、第二平衡探测器(9)、模数转换器(10)、和数字信号处理单元(11);/n所述的激光光源(1)的输出端与所述的光纤分束器(2)的输入端相连,所述光纤分束器(2)的第一输出端和电光调制器(3)的第一输入端相连,所述光纤分束器(2)的第二输出端和2×490°光学桥接器(7)的第一输入端相连,所述的电光调制器(3)的输出端和环形器(4)的第一端口相连,该环形器(4)的第二端口和收发望远镜(5)...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光载波调制的相位测距装置,其特征在于,包括激光光源(1)、光纤分束器(2)、电光调制器(3)、环形器(4)、收发望远镜(5)、主振信号源(6)、2×490°光学桥接器(7)、第一平衡探测器(8)、第二平衡探测器(9)、模数转换器(10)、和数字信号处理单元(11);
所述的激光光源(1)的输出端与所述的光纤分束器(2)的输入端相连,所述光纤分束器(2)的第一输出端和电光调制器(3)的第一输入端相连,所述光纤分束器(2)的第二输出端和2×490°光学桥接器(7)的第一输入端相连,所述的电光调制器(3)的输出端和环形器(4)的第一端口相连,该环形器(4)的第二端口和收发望远镜(5)相连,该环形器(4)的第三端口和2×490°光学桥接器(7)的第二输入端相连;
所述的主振信号源(6)的第一输出端与电光调制器(3)的第二输入端相连,该主振信号源(6)的第二输出端与模数转换器(10)的第一输入端相连,所述的2×490°光学桥接器(7)的第一输出端和第二输出端连接到第一平衡探测器(8)的输入端,该2×490°光学桥接器(7)的第三输出端和第四输出端连接到第二平衡探测器(9)的输入端,所述的第一平衡探测器(8)的输出端和模数转换器(10)的第二输入端相连,所述的第二平衡探测器(9)的输出端和模数转换器(10)的第三输入端相连,该模数转换器(10)的输出端和数字信号处理单元(11)输入端相连;
所述的激光光源(1)产生的激光经过分束器(2)分成两束,一路进入到所述的电光调制器(3),并利用所述的主振信号源(6)产生的射频信号进行相位调制,被调制的激光经过相位调制后,经过所述的环形器(4),再通过所述收发望远镜(5)发射到目标面后被反射,所述收发望远镜(5)收到目标的回波并耦合到光纤中,通过所述环...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙建锋贺红雨张波许蒙蒙韩荣磊蔡新雨李跃新
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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