高精度激光并行測距系統(tǒng)信號檢測與處理技術(shù).pdf

1、隨著社會科學(xué)的進步和測距技術(shù)的廣泛應(yīng)用，激光測距越來越多應(yīng)用于大型、實時、動態(tài)的掃描測量，如三維圖構(gòu)建、大尺寸建筑的尺寸測量、實時表面信息采集等，這對激光測距同時提出了高精度和高效率的雙重要求。目前廣泛應(yīng)用的有相位式激光測距和脈沖飛行時間激光測距，前者測量精度較高，但是測量速度慢，逐點掃描效率低;后者測量距離遠，但是測量精度較低，難以同時滿足高精度和高效率的雙重要求。
　　本文在相位式激光測距的基礎(chǔ)上，研究一種基于頻分復(fù)用原理的激

2、光并行測距系統(tǒng)，系統(tǒng)選用多路頻率不同的調(diào)制信號驅(qū)動多個激光器并行發(fā)射光強度按照調(diào)制信號變化的測距光波。單路調(diào)制信號采用多測尺合成波的方式，通過兩個測尺測距結(jié)果的組合，消除了由于整波長造成的測距結(jié)果的不確定性。經(jīng)過被測目標(biāo)漫反射后的多路回波信號相互混合后，由同一光電探測器進行接收并進行前置放大、雜波濾除等預(yù)處理，然后和參考信號一同送至混頻單元進行降頻處理，并由低頻濾波器選出有效信號。通過多通道AD并行采集后由數(shù)字信號處理器對其進行數(shù)字鑒相

3、，根據(jù)各路信號的頻率不同，找出其對應(yīng)的頻譜譜線即可同時求取多路信號的相位。通過計算多路回波信號和參考信號之間相位差，即可同時得出多個測量點的距離，實現(xiàn)并行測距，提高了測量效率。
　　本文詳細分析了多路并行信號調(diào)制解調(diào)原理以及信號檢測和處理方法，分析了激光并行測距系統(tǒng)各模塊的組成及精度影響因素，在simulink仿真環(huán)境下進行了各模塊建模和系統(tǒng)集成，通過系統(tǒng)仿真分析了信號源相位噪聲和頻率誤差、不同調(diào)制波形以及不同鑒相方法對測距精度的