本申请公开了一种相位测距方法和装置，应用于测距领域。本申请所提供的一种相位测距方法，分别对两个激光尺调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到对应激光尺的差频信号；分别对不同差频信号进行模数转换，以得到差频信号对应的数字信号；基于双锁相环电路芯片对数字信号进行处理，得到相应的频率信号，并基于两个频率信号之间的差值确定出第三频率信号；确定第一频率信号和第三频率信号分别对应相位差；根据预设对应关系确定与相位差对应的测量距离数据。本申请在计算过程中用相差较大的第一频率和第三频率，本申请降低了不同器件在接收相差大的频率时带来的衰减影响，并对第一频率和第三频率分别对应的相位差均进行计算，提高了测距的精度。提高了测距的精度。提高了测距的精度。
【技术实现步骤摘要】
一种相位测距方法和装置
[0001]本申请涉及测距领域，特别是涉及一种相位测距方法和装置。
技术介绍
[0002]随着社会的发展，各行业对智能化要求的不断提高，激光测距技术的应用领域也越来越广泛。目前在航空、军事、建筑等诸多领域都有着激光测距的身影。
[0003]近年来，相位法作为激光测距法中一种高精度测量方法，精度可达到mm级，普遍应用于对测量精度较高而测距速度不高的测绘领域。因其测距速度不高，所以应用领域受限。在目前蓬勃发展的激光雷达应用领域，如AGV(自动导引运输车)小车、无人机巡航、机器人等领域，则普遍采用脉冲法，虽然脉冲法的测距速度比较高，但在精度方面，只能达到cm量级。三角法的近距离的精度可以达到mm级，但是因其采用离轴光学系统成像原理，存在分辨率与距离之间的反比例关系，近距离分辨率虽高，但中远距离分辨率却逐渐变差，因此无法获得比较一致的测量精度。
[0004]鉴于上述技术，寻求一种高速，并且保持高的测距精度的方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种相位测距方法和装置，实现高速、并且高精度的测距。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种相位测距方法，包括：
[0007]分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号；
[0008]分别对第一差频信号和第二差频信号进行模数转换，以得到相应的第一数字信号和第二数字信号；
[0009]基于双锁相环电路芯片对第一数字信号和第二数字信号进行处理，得到相应的第一频率信号和第二频率信号，并基于第一频率信号和第二频率信号之间的差值确定出第三频率信号；
[0010]确定与第一频率信号和第三频率信号分别对应的参考频率信号和测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位差；
[0011]根据预设对应关系确定与第一相位差以及第二相位差对应的测量距离数据。
[0012]优选地，分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号，包括：
[0013]分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到第一激光尺的第一混频信号和所述第二激光尺的第二混频信号；
[0014]对第一混频信号和第二混频信号分别进行滤波，以提取第一混频信号中的差频信号和第二混频信号中的差频信号，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号。
[0015]优选地，对第一混频信号和第二混频信号分别进行滤波，以提取第一混频信号中的差频信号和第二混频信号中的差频信号，包括：
[0016]利用低通滤波器以及跨阻放大器对第一混频信号和第二混频信号分别进行滤波，以提取第一混频信号中的差频信号和第二混频信号中的差频信号。
[0017]优选地，分别对第一差频信号和第二差频信号进行模数转换之前，还包括：
[0018]基于带通滤波放大器对第一差频信号和第二差频信号进行放大。
[0019]优选地，还包括：
[0020]利用第一频率信号和第三频率信号对任一激光尺中的激光管进行幅度调制；
[0021]其中，第一频率信号的频率与第二频率信号的频率之间相差不大于第一频率信号的十分之一。
[0022]优选地，确定与第一频率信号和第三频率信号分别对应的参考频率信号和测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位差，包括：
[0023]确定与第一频率信号对应的第一参考频率信号和第一测量频率信号以及与第三频率信号对应的第二参考频率信号和第二测量频率信号；
[0024]基于第一参考频率信号的相位与第一测量频率信号的相位之间的差值，以得到第一相位差，以及基于第二参考频率信号的相位与第二测量频率信号的相位之间的差值，以得到第二相位差。
[0025]优选地，还包括：
[0026]构建与目标频率信号同频率的正弦信号和余弦信号；目标频率信号为第一测量频率信号、第一参考频率信号、第二测量频率信号和第二参考频率信号中的任意一个；
[0027]利用正弦信号与目标频率信号之间的乘积确定包含目标频率信号的相位的第一常数项；
[0028]利用余弦信号与目标频率信号之间的乘积确定包含目标频率信号的相位的第二常数项；
[0029]根据第一常数项和第二常数项与三角函数的对应关系，确定目标频率信号的相位。
[0030]为解决上述问题，本申请还提供一种相位测距装置，包括：
[0031]混频器，用于分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号；
[0032]模数转换模块，用于分别对第一差频信号和第二差频信号进行模数转换，以得到相应的第一数字信号和第二数字信号；
[0033]双锁相环电路芯片，用于对第一数字信号和第二数字信号进行处理，得到相应的第一频率信号和第二频率信号，并基于第一频率信号和第二频率信号之间的差值确定出第三频率信号；
[0034]控制器，用于确定与第一频率信号和第三频率信号分别对应的参考频率信号与测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位差；并根据预设对应关系确定与第一相位差以及第二相位差对应的测量距离数据。
[0035]优选地，混频器包括：
[0036]混频单元，用于分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号
进行混频，得到第一激光尺的第一混频信号和第二激光尺的第二混频信号；
[0037]滤波单元，用于对第一混频信号和第二混频信号分别进行滤波，以提取第一混频信号中的差频信号和第二混频信号中的差频信号，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号。
[0038]优选地，还包括：
[0039]带通滤波放大器，用于对第一差频信号和第二差频信号进行放大。
[0040]本申请所提供的一种相位测距方法，包括：分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到第一激光尺的第一差频信号和第二激光尺的第二差频信号；分别对第一差频信号和第二差频信号进行模数转换，以得到相应的第一数字信号和第二数字信号；基于双锁相环电路芯片对第一数字信号和第二数字信号进行处理，得到相应的第一频率信号和第二频率信号，并基于第一频率信号和第二频率信号之间的差值确定出第三频率信号；确定与第一频率信号和第三频率信号分别对应的参考频率信号和测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位差；根据预设对应关系确定与第一相位差以及第二相位差对应的测量距离数据。本申请在使用频率测距是使用第一频率和第二频率，但是在计算距离时，采用的是第一频率和第三频率，且第三频率是根据第一频率和第二频率的差值确定的，在计算过程中用相差较大的第一频率和第三频率，本申请降低了不同器件在接收相差大的频率时带来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相位测距方法，其特征在于，包括：分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到所述第一激光尺的第一差频信号和所述第二激光尺的第二差频信号；分别对所述第一差频信号和所述第二差频信号进行模数转换，以得到相应的第一数字信号和第二数字信号；基于双锁相环电路芯片对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行处理，得到相应的第一频率信号和第二频率信号，并基于所述第一频率信号和所述第二频率信号之间的差值确定出第三频率信号；确定与所述第一频率信号和所述第三频率信号分别对应的参考频率信号和测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位差；根据预设对应关系确定与所述第一相位差以及所述第二相位差对应的测量距离数据。2.根据权利要求1所述的相位测距方法，其特征在于，所述分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到所述第一激光尺的第一差频信号和所述第二激光尺的第二差频信号，包括：分别对第一激光尺和第二激光尺的调制频率信号和本振频率信号进行混频，得到所述第一激光尺的第一混频信号和所述第二激光尺的第二混频信号；对所述第一混频信号和所述第二混频信号分别进行滤波，以提取所述第一混频信号中的差频信号和所述第二混频信号中的差频信号，得到所述第一激光尺的第一差频信号和所述第二激光尺的第二差频信号。3.根据权利要求2所述的相位测距方法，其特征在于，所述对所述第一混频信号和所述第二混频信号分别进行滤波，以提取所述第一混频信号中的差频信号和所述第二混频信号中的差频信号，包括：利用低通滤波器以及跨阻放大器对所述第一混频信号和所述第二混频信号分别进行滤波，以提取所述第一混频信号中的差频信号和所述第二混频信号中的差频信号。4.根据权利要求3所述的相位测距方法，其特征在于，所述分别对所述第一差频信号和所述第二差频信号进行模数转换之前，还包括：基于带通滤波放大器对所述第一差频信号和所述第二差频信号进行放大。5.根据权利要求1所述的相位测距方法，其特征在于，还包括：利用所述第一频率信号和所述第三频率信号对任一激光尺中的激光管进行幅度调制；其中，所述第一频率信号的频率与所述第二频率信号的频率之间相差不大于所述第一频率信号的十分之一。6.根据权利要求1至5任一项所述的相位测距方法，其特征在于，所述确定与所述第一频率信号和所述第三频率信号分别对应的参考频率信号和测量频率信号之间的相位差以得到第一相位差和第二相位...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗印龙，张佳一，徐泽锴，
申请(专利权)人：杭州瑞盟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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