调频连续波激光测距系统的振动补偿仿真研究

论文摘要

在双光路调频连续波激光测距过程中,振动将光程差变化转为拍频信号不需要的相位调制,并在拍频信号中引入多普勒频移,导致拍频信号的频谱发生严重展宽和频移,无法根据拍频频率计算距离值。为解决该问题,提出一种基于四波混频效应的振动补偿方法,该方法利用四波混频技术产生与原频率扫描信号扫描方向相反的新频率扫描信号,通过两个频率扫描信号的测量拍频信号计算距离值。结果表明:当扫描带宽为10nm,待测距离为5m,待测目标以2Hz的频率进行行程为100μm的周期性位移时,基于四波混频效应的振动补偿方法能有效消除振动对测距的影响,测量标准差由补偿前的1.062mm减小为29μm;该方法无需测量振动位移便可直接获取消除振动影响的距离值,极大地简化了系统的硬件部分。

论文目录

• 1 引言
• 2 基本原理
•   2.1 振动对双光路FMCW激光测距的影响
•   2.2 FMCW激光测距系统的振动补偿原理
• 3 仿真结果
• 4 分析与讨论
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李雅婷,张福民,潘浩,史春钊,曲兴华

关键词: 测量,四波混频,调频连续波,振动,等光频间隔重采样

来源: 中国激光 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51675380,51775379)

分类号: TN249

页码: 166-173

总页数: 8

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