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《用欠采樣原理提高相位式激光測(cè)距精度.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第38卷第1期紅外與激光工程2009年2月V01.38No.1InfraredandLaserEngineeringFeb.2009應(yīng)用欠采樣原理提高相位式激光測(cè)距精度孫懋珩,趙雯(同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院,上海201804)摘要:在激光測(cè)距中,測(cè)程和測(cè)量精度一直都是一對(duì)矛盾體。在保證測(cè)程的同時(shí),提高測(cè)量精度是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。相位式激光測(cè)距的傳統(tǒng)思想是將高頻信號(hào)進(jìn)行混頻之后得到頻率較低的差頻信號(hào),使用FF'F得到相位,但是信號(hào)經(jīng)混頻后會(huì)帶來(lái)幅度的衰減和相位的偏移。為了解決該問(wèn)題,提出一個(gè)新的思路.利用欠采樣技術(shù)與同步檢測(cè)原理改進(jìn)測(cè)相方法,降低數(shù)據(jù)
2、處理的復(fù)雜度,提高相位檢測(cè)的精度。用MATLAB仿真有白噪聲和其他干擾信號(hào)存在時(shí)欠采樣技術(shù)測(cè)量相位的精度,經(jīng)過(guò)誤差分析之后進(jìn)行改進(jìn)并與傳統(tǒng)的方法進(jìn)行了比較。關(guān)鍵詞:激光測(cè)距;混頻;FFT;欠采樣;相位測(cè)量中圖分類(lèi)號(hào):TN911文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007—2276(2009)01—0070—04Precisionimprovementofundersamplingtheory"LgphasiclasergefinderusingplaasiclaserrangelinderSUNMao-heng,ZHAOWen(SchoolofElectronicsand
3、InformationEngineering,Ton舀iUniversity,Shanghai201804,China)Abstract:Inlaserrangefinder.thedetectingrangeandmeasurementprecisionisacontradictiona11thetime,Thekeyofourdesignistoimprovetheprecisiononthebasisofkeepingthedetectingrange.Thetraditionalmethodofphaselaserrangefinderismixing
4、thesignalsofhighfrequencytoobtaintheusefulsignalwithlowfrequency,andthensamplingit,applyingH丌toacquirethephase.Accordingtothephase,thedistancecouldbecalculated.Aftermixing,thesignalamplitudewouldbeattenuated,andthephasewouldbechanged.Tosolvetheproblem,anewmethodwaspresented.Applying
5、tmdersamplingtechnologyandthetheoryofsynchronizationmeasuringtoimprovethephasemeasurement,thecomplexityofdataprocessingwasreduced,andtheprecisionofphasedetectingwasincreased.Tovalidatethefeasibifityofthismethod,phaseprecisionwasmeasuredusingundersamplingtechnology,thenwasemulatedbyM
6、ATLABwhenthewhitenoiseandotherinterferingsingalexist。AbettermethodwasfoundaftertheelTorscausewasanalyzed.Anditiscomparedwiththetraditionalmethodunderthesamecondition.Keywords:Laserrangefinder;Mixing;剛’:Undersampling;PhasedetectionO引言由于激光具有優(yōu)良的單色性、定向性、高亮度、極強(qiáng)的能量密度和超高光功率等特點(diǎn),激光技術(shù)便很快地應(yīng)用到各
7、類(lèi)測(cè)量(大地測(cè)量、地形測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量,以及人造地球衛(wèi)星的觀測(cè)和月球的光學(xué)定位等航天測(cè)量)中,使得測(cè)量方法不斷革新,測(cè)量收稿日期:2008-04-27;修訂日期:2008—05—15基金項(xiàng)目:國(guó)家部委預(yù)研項(xiàng)目(42001070302)作者簡(jiǎn)介:孫懋珩(1975-),男,山東煙臺(tái)人,副教授,博士,主要從事數(shù)字信號(hào)處理方面研究。Email:sun_mb@tongji.edu.cn萬(wàn)方數(shù)據(jù)第1期刊、懋珩等:應(yīng)用欠采樣原理提高相位式激光測(cè)距精度71精度顯著提高,引起了測(cè)量領(lǐng)域的深刻變革,激光測(cè)距是其中應(yīng)用最早且最為成熟的一種?。激光測(cè)距是解決在實(shí)際測(cè)量中需
8、要人工跑尺,以及在有障礙物存在或人無(wú)法