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公开(公告)号：CN112114326A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010997655.6
申请日：2020-09-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明的FMCW距离测量的扫频信号拼接方法及装置涉及一种信号处理方法及装置，目的是为了克服现有FMCW距离测量中信号拼接具有的相位跳变问题时，导致激光雷达探测识别精度低问题，其中方法具体包括：引入辅助干涉仪，得到第一辅助干涉信号的相位和第二辅助干涉信号的相位；根据第一辅助干涉信号的相位和第二辅助干涉信号的相位，以及拼接后的辅助干涉信号，得到拼接后的辅助干涉信号的相位信息；通过拼接后的辅助干涉信号的相位信息，得到用于相位跳变消除的正交基；利用正交基消除拼接后的测量干涉信号中由拼接产生的相位跳变。
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公开(公告)号：CN112034475A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010941152.7
申请日：2020-09-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: FMCW激光雷达扫频光源跳模补偿方法，涉及消除激光雷达扫频光源跳模的技术领域。本发明为解决现有距离测量系统无法消除激光雷达扫频光源跳模影响的问题。本发明首先对辅助干涉仪输出的信号进行希尔伯特变换，获得辅助干涉仪输出信号的相位信息φaux(n)，利用该相位信息φaux(n)获取用于消除跳模的正交基 该正交基 包含扫频跳模信息；其次、对测量干涉仪输出的信号进行采样，正交基对测量干涉仪输出的信号进行卷积，获得距离谱，完成跳模消除。本发明主要用于对扫描光源的跳模影响进行消除。
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公开(公告)号：CN109188453A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811056549.7
申请日：2018-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于锁相非线性校正的动态扫频干涉测距系统及测距方法，本发明涉及动态扫频干涉测距系统及测距方法。本发明的目的是为了解决现有方法中由辅助干涉仪提供的非线性采样时钟在校正扫频干涉测量信号非线性的同时会引起测振信号产生非线性，造成运动测量信号频谱展宽，信噪比下降，严重影响运动相位测量精度，继而影响测距精度的问题。基于锁相非线性校正的动态扫频干涉测距系统包括外腔式激光器、可见光激光器、单频激光器、1号光纤耦合器、辅助干涉仪、1号探测器、数据采集卡、扫频干涉测距光路、运动测量光路、数字分频和锁相环子系统。本发明用于扫频干涉测量、FMCW激光雷达技术领域。
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公开(公告)号：CN112114326B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202010997655.6
申请日：2020-09-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明的FMCW距离测量的扫频信号拼接方法及装置涉及一种信号处理方法及装置，目的是为了克服现有FMCW距离测量中信号拼接具有的相位跳变问题时，导致激光雷达探测识别精度低问题，其中方法具体包括：引入辅助干涉仪，得到第一辅助干涉信号的相位和第二辅助干涉信号的相位；根据第一辅助干涉信号的相位和第二辅助干涉信号的相位，以及拼接后的辅助干涉信号，得到拼接后的辅助干涉信号的相位信息；通过拼接后的辅助干涉信号的相位信息，得到用于相位跳变消除的正交基；利用正交基消除拼接后的测量干涉信号中由拼接产生的相位跳变。
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公开(公告)号：CN113253241B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110608713.6
申请日：2021-06-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 一种扫频干涉测距信号处理方法，属于测距信号处理技术领域。本发明针对现有激光调谐非线性的校正方法需使用CZT运算完成频谱的细化，计算量巨大的问题。包括：对测量信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux进行一次信号峰值的滤波：设置n＝M/2q，式中M为依据测量指标确定的最终细分倍数；q为频谱峰值索引总次数；n为初始细分倍数；将测量信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux在频谱范围[f01，f02]内分割为n份，其中f01为细分范围的起点，f02为细分范围的终点，获得第一次频谱峰值索引f1……，直至获得第q次频谱峰值索引fq，对所有频谱峰值索引按照公式解算获得测距信号对应的目标距离。本发明实现了对测距信号全调频范围的快速数据处理。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109188454A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811058112.7
申请日：2018-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于数字锁相非线性校正的动态扫频干涉测距系统及方法，本发明涉及动态扫频干涉测距系统及测距方法。本发明的目的是为了解决现有方法中由辅助干涉仪提供的非线性采样时钟在校正扫频干涉测量信号非线性的同时会引起测振信号产生非线性，造成运动测量信号频谱展宽，信噪比下降，严重影响运动相位测量精度，继而影响测距精度的问题。系统包括扫频干涉测距光路、运动测量光路、锁相环子系统、外腔式激光器、可见激光器、单频激光器、1号光纤耦合器、辅助干涉仪、1号探测器、数字分频、数据采集卡。本发明用于扫频干涉测量、FMCW激光雷达技术领域。
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公开(公告)号：CN118859225A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410900150.1
申请日：2024-07-05
IPC: G01S17/32 , G01S17/34 , G06F18/2131 , G06F17/10
Abstract: FMCW激光雷达测距系统及目标距离提取方法，属于雷达数据处理技术领域。解决了现有FMCW激光雷达测距方法存在精确度差的问题。本发明的半导体激光器发射激光信号；激光信号分别入射至测量干涉仪和辅助干涉仪；测量干涉仪用于通过光纤经镜头对目标距离进行测量，获取测量干涉信号；辅助干涉仪用于产生参考干涉信号；将测量干涉信号和参考干涉信号分别进行光电转换后经数据采集卡上传至计算机，计算出参考干涉信号相位，获取测量干涉信号频谱峰值点索引和幅值，利用所述频谱峰值点索引和幅值，采用非线性核函数结合梯度上升算法，获取测量干涉信号精确峰值点频率，再计算目标距离。本发明适用于雷达信号处理。
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公开(公告)号：CN112051583B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202010875823.4
申请日：2020-08-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种FMCW距离测量系统中拍频信号非线性校正方法，解决了现有借助辅助干涉仪比相的非线性校正受调频非线性的影响导致信噪比低的问题，属于信号处理技术领域。本发明包括：S1、对辅助干涉仪的信号进行希尔伯特变换，获得辅助干涉仪信号的相位信息，利用该相位信息获取用于非线性校正的正交基，该正交基包含调频非线性信息；S2、对测量干涉仪信号进行采样，利用S1中的正交基对测量干涉仪信号进行变换，完成非线性校正。本发明采用辅助干涉仪对光源信号进行采样，利用辅助干涉仪的信号作为谱分析方法中使用的正交基，代替原有的线性相位正交基对测量路信号进行谱分析，可以有效的消除调频非线性以及光源跳模带来的影响。
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公开(公告)号：CN119087449A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411009357.6
申请日：2024-07-26
Abstract: 本发明公开了一种非线性补偿的高精度双波长扫频干涉测距方法。其中，该方法包括通过双扫频干涉绝对距离测量系统分别获取两个扫频激光光源的测量干涉信号和辅助干涉信号；基于泰勒级数模型建立光频和相位的微分方程，并通过求解微分方程获取光频的变化信息；根据所述光频的变化信息构造高阶正交基，并利用所述高阶正交基对测量干涉信号进行正交分解，以得到距离谱信息，根据所述距离谱信息求解得到待测距离值。本发明的技术方案，在复杂的测试环境下，仍可得到较好的残余非线性补偿效果，提升干涉测量的精度；此外，该方法不受快速大范围频率调制的限制，且对于中长距离范围的多普勒效应和非线性补偿仍然可以获得较好的效果。
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公开(公告)号：CN119024348A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411009351.9
申请日：2024-07-26
Abstract: 本发明公开了一种消除残余非线性的高精度扫频干涉测距方法。其中，该方法包括：通过扫频干涉绝对距离测量系统获取扫频激光光源的测量干涉信号和辅助干涉信号；构建光频和辅助干涉仪相位的微分方程，并通过求解微分方程获取光频信号；根据所述光频信号构造高阶正交基，并利用所述高阶正交基对测量干涉信号在光频域进行正交分解，以得到待测距离值。本发明基于求解微分方程的思想获得光频变化量，然后对测量干涉仪的光频域做高阶傅里叶变换，可消除由于辅助和测量干涉仪臂长差相差较大引入的残余非线性，进一步获得超高精度的测距结果。此外，该方法不受激光非线性度的限制，对于中长距离的被测目标仍然可以获得较高的测距精度。
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