【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子信息信号分离，涉及一种信号识别与干扰滤除方法，尤其是一种面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法。
技术介绍
1、旋转激光定位系统是一种用于工业、工程等测量定位现场的大尺寸空间三维坐标测量技术，该系统主要由激光发射基站、光电接收器、信号处理器和上位机组成。测量时，需在被测物体一侧布置多台激光发射基站(通常为4台)，每台激光发射基站周期性地发出一次基准(同步光，也就是，基准脉冲信号)和两个扇面激光(扫描光，也就是，扇面脉冲信号)，扇面激光的姿态关系固定不变，共同在整个测量空间内旋转扫描形成激光网络，每次转过初始位置时基准触发。光电接收器获取到混合激光信号后借助信号处理器对其进行识别和分离，通过特征时间解算出特征角度，从而解得测量点的空间坐标。
2、传统的信号识别方式需要提前录入基准与扇面的脉宽门限，将每个信号的脉宽与门限范围进行比对，分别辨识出基准脉冲信号与扇面脉冲信号。然而，在实际应用中，由于光电接收器与发射机站的距离不同，基准与扇面脉冲信号的脉宽变化范围会有重叠。于是，在某些特定的距离范围内，提前录入的脉宽门限值会失效，导致信号识别错误。
3、与此同时，传统的算法未考虑对干扰的滤除，这会导致，当扇面激光被反射到光电接收器并被获取为脉冲信号时，系统将无法正确识别出扇面脉冲信号，从而使得角度和坐标解算异常。
4、鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的信号识别与干扰滤除方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、1)、光电接收器获取各激光发射基站发出的混合激光信号，通过信号处理器将其转换为脉冲信号序列x(t)并获得每一个脉冲信号的中点时刻；
5、2)、根据基准脉冲信号与扇面脉冲信号脉宽的比例关系，从x(t)中分别识别出基准脉冲信号序列r(t)与扇面脉冲信号序列p″(t)；
6、3)、根据各激光发射基站的旋转周期，对所述基准脉冲信号序列r(t)与扇面脉冲信号序列p″(t)分频，同时实现对所述扇面脉冲信号序列p″(t)的非同频干扰滤除，得到对应各激光发射基站的基准脉冲信号序列rid(t)与扇面脉冲信号序列pi′d(t)；
7、4)、根据基准脉冲信号与扇面脉冲信号的特征时间，计算扇面脉冲信号的扇面之间的角度并对比理论值，实现对扇面脉冲信号序列pi′d(t)的同频干扰滤除，得到干扰滤除后的扇面脉冲信号序列pid(t)。
8、优选地，所述步骤1)具体为：
9、1.1)、光电接收器和信号处理器通过光电转换和二值化将所述混合激光信号转换为一个脉冲信号序列x(t)，并依次记录所述脉冲信号序列x(t)中每一个脉冲信号的上升沿时间xi以及脉宽wi，且xi＞＞wi，其中i＝1,2,3…m，m为混合激光信号中脉冲信号的个数；
10、1.2)、计算ti＝xi+wi/2，其中ti表示每一个脉冲信号的中点时刻。
11、优选地，所述步骤2)具体为：
12、2.1)、初始化变量，令i＝1，j＝2，k＝3，w_real＝0，其中变量w_real用于实时更新基准脉宽，设置扇面脉冲信号脉宽与基准脉冲信号脉宽的比例ratio_pr，基准脉冲信号脉宽与扇面脉冲信号脉宽的比例ratio_rp，基准脉冲信号脉宽之间的比例ratio_rr，以及脉冲信号识别时所允许的比例规律最大误差偏移量ratio_pr_offset、ratio_rp_offset、ratio_rr_offset；
13、2.2)、计算wj/wi，若满足|wj/wi-ratio_pr|≤ratio_pr_offset，转步骤2.3)，若满足|wj/wi-ratio_rp|≤ratio_rp_offset，转步骤2.4)，若都不满足，转步骤2.5)；
14、2.3)、认定wi属于基准脉冲信号脉宽并以r(t)记录此脉宽中点时刻ti，认定wj属于扇面脉冲信号脉宽并以p″(t)记录此脉宽中点时刻tj，令w_real＝wi，转步骤2.6)；
15、2.4)、认定wj属于基准脉冲信号脉宽并以r(t)记录此脉宽中点时刻tj，认定wi属于扇面脉冲信号脉宽并以p″(t)记录此脉宽中点时刻ti，令w_real＝wj，转步骤2.6)；
16、2.5)、令i＝i+1，j＝j+1，k＝k+1返回步骤2.2)；
17、2.6)、计算wk/w_real，若满足|wk/w_real-ratio_rr|≤ratio_rr_offset，转步骤2.7)，若满足|wk/w_real-ratio_pr|≤ratio_pr_offset，转步骤2.8)，若都不满足，转步骤2.9)；
18、2.7)、认定wk属于基准脉冲信号脉宽并以r(t)记录此脉宽中点时刻ti，令w_real＝wk，转步骤2.9)；
19、2.8)、认定wk属于扇面脉冲信号脉宽并以p″(t)记录此脉宽中点时刻ti，转步骤2.9)；
20、2.9)、令k＝k+1，判断k是否大于m，若否，转步骤2.6)，若是，转步骤2.10)；
21、2.10)、保存r(t)、p″(t)，其中r(t)包含所有基站的基准脉冲信号脉宽中点时刻，p″(t)包含所有基站的扇面脉冲信号脉宽中点时刻以及非同频和同频干扰。
22、优选地，所述步骤2.1)中，ratio_rr＝1，ratio_pr_offset＝0.05、ratio_rp_offset＝0.002、ratio_rr_offset＝0.1。
23、优选地，所述步骤3)具体为：
24、3.1)、初始化变量，令l＝1，m＝2，n＝3，id＝1，其中id代表激光发射基站的序号，记r_max、p″_max分别为序列r(t)、p″(t)中的脉冲信号个数，设置激光发射基站的数量n且各自的周期为t1,t2,t3…tn，并设置分频与干扰滤除时所允许的周期最大误差偏移量t_offset；
25、3.2)、计算tm-tl、tn-tm，其中tl、tm、tn分别表示序列r(t)中的第l个、第m个、第n个中点时刻，若满足|tm-tl-tid|≤t_offset&&|tn-tm-tid|≤t_offset，转步骤3.3)，若不满足，转步骤3.6)；
26、3.3)、认定tl为属于第id个激光发射基站的基准并以rid(t)记录；
27、3.4)、令l＝l+1，m＝l+1，n＝l+2，判断l是否大于r_max-2，若否，转步骤3.2)，若是，转步骤3.7)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：
3.根据权利要求2所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：
4.根据权利要求3所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤2.1)中，ratio_rr＝1，ratio_pr_offset＝0.05、ratio_rp_offset＝0.002、ratio_rr_offset＝0.1。
5.根据权利要求4所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
6.根据权利要求5所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：
【技术特征摘要】
1.一种面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：
3.根据权利要求2所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：
4.根据权利要求3所述的面向旋转激光定位系统的信号识别与干扰滤除方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，李佳佩，贾昆，李金童，张鹏，吕佳铭，成鹏飞，李胜鹏，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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