申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2023-12-06

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117706566A

主分类号：G01S17/08

分类号：G01S17/08;G01S7/48;G01S7/481

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于PGC‑SSH‑Atan算法的FSI测距方法，主要解决现有技术中噪声和光频扫描非线性导致测距精度低的问题。包括：1通过FSI的激光器产生调谐光源并输出；2光纤分束器将光源分为两路，一路进入法布里‑珀罗标准具得到FP信号，另一路进入迈克尔逊干涉光路；3进入光路部分经分光棱镜再次分为两路，分别指向测量和参考反射镜，经反射后光束在分光棱镜处重新汇聚并干涉，得到干涉信号；4根据FP信号计算调谐范围；5利用PGC‑SSH‑Atan算法提取干涉信号相位并得到相位差；6根据相位差和调谐范围计算待测距离。本发明有效提高了干涉信号的相位提取精度，可用于绝对距离的精密测量。

主权项：1.一种基于正弦载波平方与希尔伯特变换PGC-SSH-Atan算法的FSI测距方法，通过FSI测距系统实现，该系统包括可调谐外腔半导体激光器ECDL、光纤分束器、第一准直器COL1、第二准直器COL2、法布里-珀罗FP标准具、迈克尔逊干涉光路和数据采集装置；所述迈克尔逊干涉光路中还包含分光棱镜BS、测量反射镜MR、参考反射镜RR、相位调制器和光电探测器各一个；其特征在于，包括如下步骤：1通过FSI测距系统的可调谐外腔半导体激光器ECDL产生频率随时间t变化的调谐光源L并输出至光纤分束器FS；2光纤分束器FS将调谐光源L分为第一调谐光L1和第二调谐光L2并输出，其中，L1经第一准直器COL1进入法布里-珀罗FP标准具、L2经第二准直器COL2进入迈克尔逊干涉光路；3法布里-珀罗FP标准具对L1进行探测得到FP信号；同时，迈克尔逊干涉光路中的分光棱镜BS将L2分为两部分，一部分指向测量反射镜MR，另一部分指向参考反射镜RR，并将相位调制器置于BS和RR之间；按照如下步骤获取经过相位调制的光束：3.1向相位调制器施加高频载波信号VPMt；3.2相位调制器对通过的光束进行相位上的调制，使光束发生偏移量为的相位偏移，从而得到相位调制后的光束；4测量反射镜MR与参考反射镜RR分别将指向自身的光束反射回分光棱镜BS，经反射后的光束在BS处重新汇聚并相互干涉，最后经光电探测器探测获取调制后的干涉信号；5利用数据采集装置同步采样步骤3和4中得到的FP信号和干涉信号，并根据FP信号的谐振峰数计算得到激光器ECDL输出调谐光源的调谐范围Δv，同时利用采样区间内首尾两个FP信号的谐振峰所在时刻对干涉信号进行截取，得到截取后的干涉信号IMt；6利用PGC-SSH-Atan算法提取干涉信号IMt的相位，并计算相位差步骤如下：6.1利用干涉信号IMt分别与载波信号的基波cosωct和二次谐波cos2ωct计算正交分量S1和同相分量S2；6.2利用干涉信号IMt与一倍频正弦载波信号sinωct计算含有相位延迟项的正交分量R1，再根据S1和R1计算不含相位延迟项的正交分量P1；6.3利用S1、S2和R1得到其各自的希尔伯特变换和根据S1、R1、和计算不含有相位延迟项的同相分量P2；6.4利用P1和P2，并设定调制深度得到相位解调结果；6.5对相位解调结果进行相位解包裹，然后对其首尾两个时刻所对应的瞬时相位值做差，得到相位差7根据相位差和调谐光源的调谐范围Δv，计算得到待测距离L。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安电子科技大学 基于PGC-SSH-Atan算法的FSI测距方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD