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1.
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正交调制降频相位式激光测距
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许贤泽 翁名杰 徐逢秋 白翔《光学精密工程》,2017年第25卷第8期
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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。在国家标准基线上进行样机测试，实验结果表明，在60 m量程内正交调制激光测距仪的测量平均误差控制在1.5 mm以内，测距量程内标准差保持在0.9 mm以内。
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2.
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基于连续线性调频激光器的测距方法
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曲杨 王春晖 高洁 廖远东《红外与激光工程》,2015年第6期
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提出了一种基于线性调频激光器的外差测距实验理论，设计了一个较为具体的测距方案，利用延时光纤将两束特性相同、但进行了延时的线性调频激光进行混频，测出其拍频后的频率值，进而得到其中包含的频率信息，并用Matlab-Simulink仿真对此方案进行了仿真测试和实际光纤延时验证，通过模拟线性调频信号和线性调频外差测距的实验过程，分别对300、600、900 m处的线性调频激光回波信号和本振信号进行外差拍频，得到相应的拍频值，其结果与理论计算结果基本吻合。
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3.
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积分式超外差激光多普勒测振方法的研究和实验
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黄宗华 陈永强 易明 王旭高 高敦堂 杨选民《激光与红外》,1980年第12期
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利用声光效应产生的光频频移与振动物体面上的光频多普勒频移这二束光用光敏面产生差拍,获得一定中心频率一定带宽的调频波,通过鉴频器与积分器得振动的位移振幅波形。超外差式的优点避免了各种噪声。 1.激光测速原理:频率为f_o的激光束射在以恒速v移动的物体上,其反射光束与
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4.
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多类型调频连续波激光雷达测距原理与仿真分析
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周国清 黄帅 张广运 毛登森《激光与红外》,2017年第47卷第12期
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依据调频连续波激光雷达测距原理,详细阐述了三种不同类型的调频连续波激光测距雷达的基本过程,并对其测距过程进行了推导；搭建了锯齿波、三角波和正弦波三种不同类型激光测距原理验证平台,设计了调制信号产生模块,拍频仿真模块,并测定拍频后的频率值；分析了三种类型调频连续波激光雷达的适用条件和范围,为后续系统设计和硬件选型提供了参考依据。
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5.
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利用信号拼接提高调频连续波激光测距系统的分辨力
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曲兴华 职广涛 张福民 时光《光学精密工程》,2015年第23卷第1期
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提出了一种对等频率间隔的采样信号进行拼接来提高调频连续波激光测距系统的测距分辨力的方法.研究了调频连续波激光测距的原理,设计搭建了基于一种双干涉系统的光纤调频连续波激光测距系统.利用辅助干涉系统产生的时钟信号对测量干涉系统的信号进行等光频间隔的采样,然后对采样信号进行拼接.使用LabVIEW设计了信号错误检测处理、采样和拼接的信号处理系统.利用该测距系统进行了实验验证,结果显示,将等光频间隔的采样信号进行拼接的方法可以突破激光器扫描范围的限制,减少光源非线性的影响,从而提高系统的测距分辨力.得到结果表明,在测量距离为8.7 m时,该系统的测距分辨力可达70 μm,30组测量结果的重复性标准差为35 μm.
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6.
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基于相位补偿的调频连续波大长度测距中的色散校正
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史春钊 张福民 潘浩 曲兴华 赫明钊《红外与毫米波学报》,2018年第37卷第5期
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基于调频连续波测距的原理搭建并改进了双光路调频连续波测距系统,在测量光路增加光纤延迟线使测量距离拓展到了65 m.还研究了等光频重采样中色散的影响,推导出了带有色散和光纤延迟线的重采样模型,提出了在调频连续波大长度测距中通过频率幅度来调节相位补偿系数的色散校正方法.实验表明,在45~65 m的范围内增加了光纤延迟线并且有效的校正了色散,校正色散后在65. 165 m处测距值与干涉仪测量值最大误差小于500μm,标准差为246μm,频谱分辨力高达123μm,十分接近理论分辨力.文章的研究为调频连续波大尺寸测量提供了可行性的参考.
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7.
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双栅场效应管混频器在相位法激光测距中的应用 被引次数：1
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张加良 曾晓东 安毓英《红外与激光工程》,2006年第35卷第4期
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相位法激光测距机采用混频移相测相的方法来测量本地发射信号与接收的回波信号之间的相位差,通过相位差计算测量距离.由这个原理可知,当对测量精度要求较高时,对高频下的混频器的两路输入信号隔离度的要求也提高了.采用双栅场效应管作为相位法激光测距机的混频器,能达到很好的混频效果,可有效地克服由于混频器隔离度不够高造成的混频干扰,为高精度的距离测量提供了必要条件.试验验证了电压隔离度在27 dB（500倍）以上,适合做高精度相位法测距机的混频器.
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8.
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LFMCW激光雷达二次混频变周期调频解耦算法
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王俏 杜小平 王建争《信息与电子工程》,2012年第10卷第3期
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线性调频连续波(LFMCW)激光雷达探测多个运动目标时,不同目标的中频信号频谱会相互叠加,此时无法直接从中频信号的频谱获取每个目标的距离和速度信息.为此提出一种基于二次混频和变周期调频解耦的多目标检测算法,用于LFMCW激光雷达多目标探测情况下目标检测与信息获取.该方法利用中频信号二次混频获得目标的多普勒频移,然后通过变周期调频对不同调频斜率下目标多普勒频移进行配对,获得真实目标的多普勒频移.利用所获得目标速度信息构建补偿信号对原中频信号进行补偿,并最终获得目标的距离信息.利用该方法对包含3个不同目标的中频信号进行检测仿真,获得3个目标的速度误差分别为:2.67％,1.01％以及0.01％,测距误差分别为0.10％,0.19％和0.28％.仿真结果说明该方法可以有效检测多个运动目标,并具有较高的检测精确度.
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9.
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新型的激光多普勒信号检波系统
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贺顺忠 刘金凤 蒋诚志 刘宏利 高华《光电工程》,2005年第32卷第6期
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为解决超低频、微小振动的高精度测量与装调间的矛盾,提出了一种新型的激光多普勒信号检波系统。该系统通过一运动光栅的衍射,得到约40.5%的测量光强,用另一光栅的衍射消除两束差动光间的夹角以及光波长对测量精度的影响;频移﹑混频分开进行,保证系统装调更方便准确;用1/4波片﹑渥拉斯顿棱镜等得到相位差90°的正余弦信号,实现位移方向识别。实验得出,该系统振动频率和振幅测量精度均为1%,可测频率范围可达到0.5-500Hz,可测振幅范围:1μm-5mm。
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10.
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数字式混频器
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朱相磊《信息技术与信息化》,1997年第3期
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在红外激光测距中，一般是通过测量发射连续激光脉冲和被测目标回波信号的相位差而求得被测距离的。为了得到高测距精度，常把两信号分别同基准信号混频得到两个抵频信号再进行检相。传统的频率变换方法是利用晶体管的非线性来实现的，我们在研究JMX－1型精密激光测距仅中，采用数字集成电路，做成了数字式混频器，并取得高的测量精度。
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11.
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一种对称三角线性调频连续波雷达的校正算法 被引次数：1
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侯志 缪晨 吴文 张铎《兵工学报》,2010年第31卷第12期
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FFT变换的分辨率和栅栏效应会对系统测速、测距精度造成影响,实际应用中需要对线性调频连续波(LFMCW)雷达回波处理结果进行频域校正。分析了对称三角线性调频连续波雷达二维FFT测距、测速以及去耦合原理,提出了一种频域校正方法,该方法对雷达回波信号进行二维信号处理并对信号处理结果分别进行校正,消除了多普勒频移不敏感目标的距离速度耦合现象和FFT变换栅栏效应对系统测量精度的影响,从而提高测距、测速精度。仿真和试验结果证明了算法的有效性。
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12.
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激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正
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颜子恒 眭晓林 刘波 张颖 曹昌东 熊文龙 张大勇 赵鸿《红外与激光工程》,2014年第8期
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基于多普勒效应的线性调频激光测速系统的原理是:激光照射到运动目标,引起光束频率发生改变,返回的光束与本振光进行相干混频后得到多普勒频移,进而可以推算出目标的相对运动速度值,但调频的非线性严重影响了测量结果的准确性。仿真分析了调频非线性对测量的影响,调频非线性会使混频后频移产生误差,造成速度测量不准,并且影响速度极性的判断,验证了激光调频线性度对测速有很大影响的结论,并对校正调频非线性提出了可行的方法,完成了调频线性化的矫正,降低了系统测量误差。
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13.
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高精度的多普勒引信
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藏立君《探测与控制学报》,1985年第3期
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调频连续波雷达测距系统通常利用正弦波或三角波调制发射信号,并向测量目标辐射这种调频信号。接收时,收到的目标反射信号的频率与发射信号频率不同,该差频值由信号传播到目标并返回所需要的时间、调制频率和载波信号的频偏决定。调频连续波测距系统常用于目标与测距系统处于相对运动的情况下。这样势必产生多普勒频率分量,在这种系统中,目标反射信号的多普勒分量还可以提供距离信息。
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14.
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用非线性光学技术调谐激光频率
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鲁士平 袁怿谦 杨立书《量子电子学报》,1989年第4期
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非线性光学技术能把激光器的固定输出频率位移到不同的频率范围,其方法多种多样。四波混频能提供远红外和真空紫外的调谐;斯塔克效应位移频率;喇曼频率位移。然而,三波参量振荡独具特色,和频及倍频产生更简单有效。我们研究了届一
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15.
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正交混频相位式激光测距方法与系统实现 被引次数：1
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刘邈 杨学友 刘常杰《中国激光》,2012年第39卷第2期
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针对传统的二次混频式激光测距仪鉴相精度不高,难于消除系统误差等问题,提出了正交混频相位激光测距法,利用成熟的正交调制技术进行激光光强的幅度调制,提高了基于二次混频原理的激光测距仪的鉴相精度,并且通过改变低频信号相位来获得两个相对很小的频差,易于消除系统附加相移,大大简化了二次混频式激光测距仪的硬件设计。详细阐述了基于正交混频相位测距方法的激光测距原型机设计要点。系统原型机设计方案采用了集成度很高的正交调制芯片完成,结构紧凑没有冗余元件。原型机实验精度达到±1.52mm,在62.5MHz频点下测相精度达到0.042°,并且可以很方便地通过加入多频调制的方法大大提高测量距离,是采用二次混频法进行相位激光测距的优秀解决方案。
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16.
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一种用FPGA提高激光测距精度的改进方法
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雷志勇 李永昌 刘星 雷鸣《西安工业大学学报》,2012年第5期
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为了提高脉冲激光测距系统的测距精度，文中提出了一种应用FPGA技术对脉冲激光测距系统的改进方法．在研究传统的激光测距技术的基础上，采用FPGA作为系统主控芯片，通过DCM倍频技术对系统时钟频率进行管理，控制激光发射器的脉冲发射频率，对激光探测器接收到的回波信号进行峰值检测处理．分析了时间间隔测量误差、激光脉冲宽度与A／D转换速率等影响测距精度的因素．实验结果表明改进后的激光测距系统，在FPGA全局时钟频率为300MHz，测量距离为100m时，测距精度能够达到0．8m．
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17.
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一种扩展三角波线调频信号测距范围的新方法
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肖慧 胡卫东 郁文贤《信号处理》,2007年第23卷第3期
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针对线调频信号测距范围受到最大回波延时限制的问题,提出一种双差拍-傅立叶变换的处理方法。通过将回波信号与两种形式的发射信号分别混频,并对混频信号进行傅立叶变换获取目标距离信息。该方法在损失一定输出信噪比的代价下,扩展了信号的测距范围。理论分析和实验仿真均证明了该方法的有效性。
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18.
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多段同频正弦信号频谱融合的LFMCW雷达测距算法
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肖玮 涂亚庆 刘良兵 苏丹 张磊《仪器仪表学报》,2013年第34卷第1期
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为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法.首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区；其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱；然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱；最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距.仿真和现场实验结果表明,在5～30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+ CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON LS0手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5.
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19.
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频率稳定度
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吴彩庭《电讯技术》,1976年第3期
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一、定义(略)二、测量方法根据上述定义、有时域和频域两类测量方法。首先介绍时域测量方法。在图2—19中,根据所要求的精度把参考及被测振荡器的频率 V_1和 V_2 进行几次倍频,然后混频变换成频率为 V_c 的低频率的拍频信号,再用计数器测量与拍频信号 M 个周期相当的时间
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20.
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固体散射体二维位移传感器的研究
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洪昕 贺顺忠 蒋诚志 陈林才《中国激光》,2001年第28卷第4期
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应用激光多普勒效应 ,设计了用两声光调制器获得三束测量光的声光调制、双光束差动、大口径接收的光学结构 ,提出了计算机实时跟踪丢失信号的位移补偿方法 ,实现了对普通纸张表面和前苏联生产的各种加工方法(车、铣、刨、磨 )的粗糙度样板的二维面内位移的远距离测量 ,测量距离为 10m ,测量精度为± 0 5 %。
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