正交调制降频相位式激光测距-光学精密工程.pdf

第 卷 第 期 光学精密工程 棽椀 暋 椄 暋 斨旓旍棶棽椀暋斘旓棶椄 暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋斚 旚旈斻旙斸旑斾斝旘斿斻旈旙旈旓旑斉旑旈旑斿斿旘旈旑 暋暋暋暋暋暋暋 年 月 旔 旂 旂 棽棸棻椃 椄 暋 暋 暋 斄旛棶棽棸棻椃 旂 文章编号 棬 棭 暋棻棸棸棿灢椆棽棿斬棽棸棻椃棸椄灢棻椆椃椆灢棸椄 正交调制降频相位式激光测距 灣 棳 棳 棳 许贤泽 翁名杰 徐逢秋 白 翔 暋 棬 棳 棭 武汉大学电子信息学院 湖北武汉 棿棾棸棸椃棽 椇 棳 棳 摘要 为了提高激光测距的精度与稳定性 通过改良传统相位激光测距仪 设计了新型正交调制降频与最小二乘法解相 暎 棳 棳 位的相位式激光测距仪 使用反射镜实现内外测距光路 通过正交调制技术对发射激光进行幅度调制 接收模块接收到 棳 暎 的回波信号经过混频器后再经过低通滤波器将回波信号降频 降低解相难度并提升解相精度 改用分时测量得到距离 棳 相位从而消除二次混频方法所产生的附加相移 分别对内外光路低频回波信号采样进行模数转换后使用最小二乘法求 暎 棳 暎 解相位 采用多频率调制测量兼顾激光测距范围与测量精度 最后通过超定方程解模糊算法求解多频测距的待测距离 棳 棳 在国家标准基线上进行样机测试 实验结果表明 在 椂棸旐量程内正交调制激光测距仪的测量平均误差控制在 棻棶椀旐旐 棳 暎 以内 测距量程内标准差保持在 棸棶椆旐旐以内 椇 椈 椈 椈 椈 关 键 词 激光测距 正交调制 最小二乘法 超定方程 解模糊 暋 暋 中图分类号椇 椈 文献标识码椇 椇 棷 椆 斣斘棽棿椃斣斝棾椆棿棶棻暋暋 斄暋暋斾旓旈棻棸棶棾椃椄椄斚斝斉棶棽棸棻椃棽椀棸椄棶棻椆椃 斝旇斸旙斿旍斸旙斿旘旘斸旑斿旘斺斸旙斿斾旓旑 旛斸斾旘斸旚旛旘斿旐旓斾斿旐 旂 旕 斸旑斾旀旘斿旛斿旑斻旘斿斾旛斻旚旈旓旑 旕 旟 灣 棳 棳 棳 斬斦斬旈斸旑灢旡