全相位FFT頻率測量在調(diào)頻激光測距技術(shù)中的應(yīng)用

作者:郭天茂; 劉柯; 繆寅宵; 宋金城; 郭力振; 王曉光 北京航天計(jì)量測試技術(shù)研究所; 北京100076

摘要:調(diào)頻連續(xù)波激光測距技術(shù)在常見的非合作目標(biāo)激光測距技術(shù)中,目前具有最高的測量精度,其原理是對激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過測量發(fā)射信號和回波信號的頻率差反推目標(biāo)的距離。因此頻率測量精度對于距離測量精度具有決定性影響。傳統(tǒng)FFT由于存在頻譜泄露,且頻譜細(xì)化方法從根本上受限于FFT的精度,導(dǎo)致測量精度低。全相位FFT較好的解決了頻譜泄露的問題,具有相位不變性。本文提出將全相位FFT方法應(yīng)用于調(diào)頻激光測距,采用時(shí)移相位差法對頻率進(jìn)行測量,在MATLAB環(huán)境下對試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率解算并計(jì)算目標(biāo)距離。試驗(yàn)證明,全相位FFT應(yīng)用于調(diào)頻激光測距數(shù)字信號處理時(shí),在大于50m距離處測距誤差小于0.3mm,達(dá)到了良好的應(yīng)用效果。

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