基于Delta-Sigma调制的多频相位激光测距

为解决激光卫星终端在完成通信功能的同时,也能够实现测距功能的问题,文章设计了基于Delta-Sigma调制方式实现的激光相位测距,可以实现通信与测距一体化,采用多频点相位测距兼顾测距范围与测距精度.多频点调制信号都是使用基于Delta-Sigma调制的高速数字输入输出(I/O)端口生成的,而不采用任何数模转换器(DAC...     

消除距离模糊的扩展伪随机码调制激光测距技术

单光子测距中采用高重复频率激光源可提高回波信噪比,同时会带来距离模糊问题。为消除距离模糊,基于调制测距和时间相关光子计数理论设计了一种测距技术,分步计算得到脉冲飞行时间所包含的不模糊时间和激光发射周期的倍数,进而得到距离。该技术具有运算量小和测距效率高等优点。基于m序列得到"1"所占比例可变的扩展伪随机序列,用来模拟噪声,并作为激光发射调制信号。测距仿真中比较了3种扩展伪随机序列的调制测距能力,结果表明:"1"所占比例为7/8的扩展伪随机序列兼顾了随机性和抗噪声能力,得到了优于全"1"序列和m序列的调制测距效果。     

一种提高相位测距精度的方法

在激光相位测距中,距离是通过求回波信号的相位信息求得的。由于频谱泄露和栅栏效应,传统的FFT不能精确地计算出频率点的相位值,因此提出使用密集频谱细化技术和频谱校正技术对回波信号的频谱进行校正。实验结果表明:基于复解析带通滤波器的复调制谱细化算法所需的运算量少,计算速度快,同时能够提高相位测量精度;频谱校正算法中相位差校正算法是一种精确的校正方式,校正精度很高;频谱细化和频谱校正技术大大提高了频谱分辨率。在工程应用中,本文方法运用于激光相位测距中能大幅度提高频域数字测相的精度。     

手持激光测距仪及其发射电路

脉冲相位激光测距法是当前手持激光测距仪采用的一种新型测距方法,针对这种测距方法,设计了一种简易的产生测距激光信号的电路方案,其中包含频率合成方案、激光调制电路,并分析了设计对于测距的范围、精度、周期、能耗的影响,指出了提高测距指标的关键所在。另外,通过跨导运放的使能端实现了间歇发射激光脉冲串的目标,提高了发射激光的峰值功率,这有利于增加测距范围。电路设计方案简易,对手持激光测距技术研究有一定的参考意义。     

半导体红外发光二极管的高频亮度和相位分布均匀性测量

引言随着我国测距技术的发展,光电相位测距法越来越引起人们的重视。采用半导体发光管和激光器为光源的测距仪,由于它具有重量轻、体积小等优点,目前,正被广泛地采用于各种勘测和施工测量中。光电相位法测距仪的主要工作原理是:对机内半导体发光(或激光)二极管所发出的光进行高频调制,测出此调制光从目标反射回来的相位差,由此精确地测定仪器至目标的距离。红外发光二极管(或激光器)是测距仪的核心元件,由于发光管发光面上各点所发出的调制光之间有一定的相位差(称相位不均匀效应),在实际测距中又无法每次都用     

步进频率激光雷达测距信号处理技术研究

文中介绍了雷达系统步进频率(Stepped-Frequency, SF)信号的模型，研究了非相参激光雷达采用步进频率信号方式测距的问题。仿真研究了各阶梯脉冲回波信号相位关系不确定和信噪比对测距的影响，提出消除相位影响的方法，并应用在固定目标实测试验中。试验采用频率步进量1 MHz、调频范围80 MHz正弦波调制声光晶体产生步进频率激光脉冲序列，使用采样率40 Msps的ADC采集激光回波并处理，对489.2 m的标定目标测量精度达到1.17 m。在低信噪比时，采用多组脉冲串累积方式仍能求得目标距离值。此研究实现低采样率下固定目标的高精度测距，为步进频率信号处理方式高精度激光相干测距产品的研制打下坚实基础。     

半导体条形DH激光器在高速调制下光相位分布不均匀效应的精确理论

用精确理论模型,分析了半导体条形DH激光器在高速正弦电极电压调制下,沿平行结面方向激光调制延迟相位或延迟时间的空间分布不均匀效应(PIE)的规律性及其与内外因素的关系和物理机制。得出偏置和调制频率对PIE的影响都有一个转折点,从而提供抑制甚至消除这种严重限制相位法测距精度的本征PIE的有效途径。     

相位式激光测距系统研究

相位式激光测距仪是一款集激光调制技术、光学技术、光电检测技术、信号处理技术以及单片机技术于一体的高精度测量仪器,广泛应用于工业测控、矿山、港口、建筑、汽车等领域。由于其精度高、快捷轻便、操作简单,在目前测距市场上十分受人青睐。     

串联式纵向DKDP电光调制器

一、前言 为把激光应用于测距、通讯、显示、精密计量等各个领域,都需要利用光调制器把激光调制成有用的光信号。 根据我国精密测距及地震预报等项工作的急需,我厂与有关单位共同研制的DC-30JG型气体激光测距仪就是一种以氦-氖气体激光器为光源的相位式高精度长测程的测距仪器。该类测距仪对它所使用的光调制器有较高的技术要求。     

光学谐振腔增强碘分子调制转移光谱

提出了一种新的高灵敏激光光谱技术——激光双频相位调制环形腔增强调制转移光谱技术。该技术采用单一晶体实现激光双频相位调制，在满足环形腔高精度锁定的同时，又结合了调制转移光谱技术的高灵敏度、高分辨率、无多普勒背景的优点和环形谐振腔增强技术在提高谱线信噪比方面的优势；由此，实验观察到^127I2分子在532nm波段高信噪比的超精细结构光谱。与传统调制转移光谱技术相比，该技术在提高微弱吸收光谱信号的探测灵敏度方面具有明显的优势，在高灵敏、高分辨光谱检测和激光稳频方面将有很好的应用前景。     

DDS技术在数字激光相位测距仪中的应用

本文介绍了直接数字合成(DDS)技术在激光相位测距仪中的应用。使用该技术研制的数字激光相位测距仪具有操作简便、携带方便、性能可靠的特点，测相精度优于干分之一。     

自适应中值滤波在云雷达数据预处理的应用

为了解决毫米波雷达回波噪声的污染,剔除Ka波段雷达探测数据中的散点噪声,得到雷达真实的探测大气云粒子回波,采用自适应滤波方法,改进并使其适用于Ka波段雷达资料的噪声剔除,同时进行了理论分析和实验论证。结果表明,相对于传统的中值滤波,自适应滤波具有明显的滤波性能,不仅可以剔除噪声,并有效地保留了雷达探测数据的局部细节。     

Interferometer-less coherent optical range finder

A new coherent optical detection technique employing coherent frequency-domain reflectometry and a novel optical frequency sensor is demonstrated for high-precision optical path-length measurements. Using pulsed laser sources, an improvement of more than two orders of magnitude in spatial resolution over conventional optical coherent frequency domain reflectometry techniques is demonstrated. Varying degrees of spatial resolution ranging from several centimeters to a few hundred nanometers are achieved. High-precision distance measurement with long baseline is also presented     

激光测距信号内插法研究

为提高激光测距测距的精度,除了改善光路传输环境外,需要对接收信号进行必要处理。从激光测距机信号处理的角度,首先介绍了脉冲激光测距的时间间隔测量技术和时刻鉴别技术,然后探讨了信号处理中用直接计数与模拟内插相结合的方法提高测距精度的技术途径。经过分析计算,认为用直接计数与模拟内插相结合的方法可以提高测距精度。     

自触发脉冲飞行时间激光测距技术研究

提出了一种新型脉冲激光测距方法--自触发脉冲飞行时间激光测距方法.该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测距精度和缩短测量时间两者之间的矛盾.对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用以描述该方法的基本方程.最后,给出了实验装置,在20 m范围内获得了0.5 mm的测距精度.     

自触发脉冲激光测距飞行时间测量研究

提出一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。运用该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测量精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用于描述该方法的基本方程。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了测量精度,并且结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能便携式的激光测距仪。     

以半导体激光器线性频率调制为基础的距离测量

给出一种以频率调制连续波(FMCW)技术为基础的进行无接触、无累加误差和较大动态范围距离测量方法.由可调谐半导体激光器产生一个啁啾信号,通过测量拍信号频率计算距离.用商用GaAlAs激光器组成的测量系统的动态范围为1m,测距精度达10-3.     

激光多周期测距方法

介绍了脉冲激光测距的工作原理，分析了脉冲激光测距存在的问题。在此基础上提出了激光多周期测距方法，即用接收到的回波信号驱动发射激光主波脉冲，从而形成振荡，通过测量多个周期内的时间积累后取平均而计算距离的一种方法。阐述该方法的基本工作原理，并就提高测量精度的方法和影响因素进行了分析。给出了实现该方法的系统组成框图，分析了提高其精度的关键技术，实验证明该方法是一种成本低，测量速度快，精度高的短距离测距新方法。     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

光学测温技术中的物理原理

与其它测温技术相比,光学测温技术具有非接触、实时、无损等无可比拟的优点,在国防、军事、工业生产中具有极其重要的作用。本文介绍了四种常见的光学测温技术,即激光光谱测温技术、全息干涉测温技术、基于CCD的三基色测温技术和红外辐射测温技术,其中又以红外辐射测温技术应用最为广泛。文中简单地介绍了前三种技术,而对红外测温技术的原理、方法和具体应用则进行了详细的论述。