調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)及其信號(hào)處理算法研究.pdf

1、實(shí)時(shí)、大范圍、高精度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量成為大尺寸測(cè)量的重要發(fā)展趨勢(shì)，調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距是一種新型的激光測(cè)距方法，可以進(jìn)行無(wú)合作目標(biāo)的非接觸測(cè)量，其測(cè)距范圍大、精度高、分辨率高，相比其他激光測(cè)距方法具有顯著的優(yōu)勢(shì)，在大尺寸高精度工業(yè)測(cè)量中擁有著廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)及其信號(hào)處理的研究，對(duì)于提高系統(tǒng)的測(cè)距精度、分辨率和測(cè)量范圍具有十分重要的意義。
　　本文首先對(duì)調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)的信號(hào)處理算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，發(fā)

2、現(xiàn)相關(guān)課題組對(duì)調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距中激光器的頻率調(diào)制線性度及頻率掃描范圍對(duì)測(cè)距精度的影響的研究較少。明確了本文將研究通過(guò)信號(hào)處理算法減小調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距的激光器的非線性調(diào)制對(duì)測(cè)距精度的影響，突破激光器頻率掃描范圍的限制，減小頻率測(cè)量時(shí)的誤差。
　　本文提出了一種通過(guò)增加輔助干涉光路對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行等頻率間隔的采樣、然后對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行拼接，最后對(duì)頻率測(cè)量進(jìn)行校正的方法來(lái)提高調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距分辨率和精度的方法。設(shè)計(jì)搭建了一種

3、雙干涉系統(tǒng)的光纖調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)，利用輔助干涉系統(tǒng)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)測(cè)量干涉系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行等光頻間隔采樣，然后對(duì)采樣的拍頻信號(hào)進(jìn)行拼接，最后對(duì)測(cè)得的頻率進(jìn)行校正，從而得到目標(biāo)的距離。使用LabVIEW設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)錯(cuò)誤檢測(cè)處理、等頻率間隔采樣、拼接和頻率校正的信號(hào)處理系統(tǒng)。理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了將等光頻間隔的采樣信號(hào)進(jìn)行拼接的方法可以突破激光器掃描范圍的限制，減少光源非線性的影響，從而提高系統(tǒng)的測(cè)距分辨率。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，調(diào)頻連