一种大量程欠采样相位式激光测距方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大量程欠采样相位式激光测距方法与系统，属于测量技术领域，所述系统包括激光器、激光强度调制器、光环行器、光发射/接收单元、激光扫描单元、直接数字频率合成器、射频开关、雪崩光电二极管、FPGA及信号采集单元；该方法将具有相位差的发射信号和反射信号作为采样时钟信号，对同一个高频信号进行采样；使用欠采样方法来降低采样频率，使用低频方波信号来对高频正弦信号进行欠采样，达到等效高频采样的效果，可以降低系统对激光调制器的要求，降低了实现难度和制造成本，同时等效高频采样也满足系统对精度的要求。并通过控制方波的产生，测量发射信号与反射信号第一个上升沿之前的完整的周期个数来突破量程限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量，具体涉及一种大量程欠采样相位式激光测距方法与系统。

技术介绍

1、近年来车载激光雷达的巨大市场吸引了众多生产商及科研人员的目光，目前市场上激光雷达的主流测距技术为调频连续波fmcw激光测距技术，虽然fmcw激光测距技术具有良好的测距精度与范围，但是其系统生产成本高，在信号处理过程中对系统的稳定度要求极高，这无疑增大了激光雷达的实现难度与制造成本。相位式激光测距虽然没有得到广泛的应用，但是其仍能满足对精度要求不高的中短程测量的应用场景。目前的相位式激光技术存在测量范围受到调制信号限制的问题，多频测尺技术可以解决这一问题，多频测尺技术是通过增加频率调制源或者通过“时分复用”的方式使用多个调制频率来测量目标距离，达到突破调制频率对测量范围的限制，但是这无疑会增加系统制造成本和时间成本，因此，提出一种高效的大量程相位式激光测距方法是具有一定的研究价值和研究潜力的。

2、同时，在目前的相位式激光测距系统中，通常采用快速傅里叶变换fft算法实现信号间的相位差测量，激光调制信号也多选用正余弦信号。在fft算法中，为了避免频谱泄露带来的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大量程欠采样相位式激光测距系统，其特征在于，包括激光器(1)、激光强度调制器(2)、光环行器(3)、光发射/接收单元(4)、激光扫描单元(5)、第一直接数字频率合成器(DDS)(6)、第二直接数字频率合成器(DDS)(10)、射频开关(7)、雪崩光电二极管(APD)(8)、大规模可编程逻辑阵列FPGA(9)及信号采集单元(11)；其中，所述激光器(1)产生激光信号源并输入至激光强度调制器(2)，所述FPGA(9)控制第一直接数字频率合成器(DDS)(6)产生调制信号S(0)，调制信号S(0)经过射频开关(7)的控制后输出为调制信号S(1)，射频开关(7)的通断受FPGA(9)的控...

【技术特征摘要】

1.一种大量程欠采样相位式激光测距系统，其特征在于，包括激光器(1)、激光强度调制器(2)、光环行器(3)、光发射/接收单元(4)、激光扫描单元(5)、第一直接数字频率合成器(dds)(6)、第二直接数字频率合成器(dds)(10)、射频开关(7)、雪崩光电二极管(apd)(8)、大规模可编程逻辑阵列fpga(9)及信号采集单元(11)；其中，所述激光器(1)产生激光信号源并输入至激光强度调制器(2)，所述fpga(9)控制第一直接数字频率合成器(dds)(6)产生调制信号s(0)，调制信号s(0)经过射频开关(7)的控制后输出为调制信号s(1)，射频开关(7)的通断受fpga(9)的控制信号sctl控制；调制信号s(1)被分为三路，一路作为调制信号送至激光强度调制器(2)，另外两路被作为采样时钟信号分别送至fpg(9)和信号采集单元(10)；

2.如权利要求1所述的一种大量程欠采样相位式激光测距系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜峰利，彭涛，翟睿峰，叶潍龙，宋俊峰，李雪妍，于思瑶，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：