[發(fā)明專(zhuān)利]基于雙邊帶調(diào)制的激光測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710816036.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107505626B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐忠揚(yáng);潘時(shí)龍;唐良尊;張洪祥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/58
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/58
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

1.一種基于雙邊帶調(diào)制的激光測(cè)量方法，用于同時(shí)測(cè)量待測(cè)物體的距離和速度信息；其特征在于，首先將線性調(diào)頻微波信號(hào)調(diào)制于光載波上，產(chǎn)生載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)；然后以所產(chǎn)生的載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)作為探測(cè)光向待測(cè)物體發(fā)射；將待測(cè)物體所反射的回波信號(hào)與本振光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到同時(shí)包含回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息的電信號(hào)，所述本振光信號(hào)為從所述光載波或雙邊帶調(diào)制光信號(hào)中分束得到；最后從所述電信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息，并依據(jù)所述延時(shí)信息獲得待測(cè)物體的距離信息，依據(jù)所述多普勒頻移信息獲得待測(cè)物體的速度信息；

所述本振光信號(hào)為從所述光載波中分束得到；具體按照以下方法從所述電信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息：利用從所述線性調(diào)頻微波信號(hào)中分束得到的本振微波信號(hào)作為參考，通過(guò)電混頻器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行去啁啾處理，獲得兩個(gè)不同的啁啾差頻信號(hào)以及這兩個(gè)啁啾差頻信號(hào)的和頻信號(hào)、差頻信號(hào)；然后從所述和頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息，從所述差頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的多普勒頻移信息；

或者，所述本振光信號(hào)為從所述載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)中分束得到；具體按照以下方法從所述電信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息：對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行自混頻，產(chǎn)生所述電信號(hào)的兩個(gè)單頻成分的和頻信號(hào)、差頻信號(hào)；然后從所述和頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息，從所述差頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的多普勒頻移信息。

2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述線性調(diào)頻微波信號(hào)為鋸齒形波形。

3.一種基于雙邊帶調(diào)制的激光測(cè)量裝置，用于同時(shí)測(cè)量待測(cè)物體的距離和速度信息；其特征在于，該裝置包括：

雙邊帶調(diào)制單元，用于將線性調(diào)頻微波信號(hào)調(diào)制于光載波上，產(chǎn)生載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)；

發(fā)射單元，用于以雙邊帶調(diào)制單元所產(chǎn)生的載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)作為探測(cè)光向待測(cè)物體發(fā)射；

接收單元，用于接收待測(cè)物體所反射的回波信號(hào)；

光電探測(cè)單元，用于將待測(cè)物體所反射的回波信號(hào)與本振光信號(hào)進(jìn)行拍頻，得到同時(shí)包含回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息的電信號(hào)，所述本振光信號(hào)為從所述光載波或雙邊帶調(diào)制光信號(hào)中分束得到；

信息提取單元，用于從所述電信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息和多普勒頻移信息，并依據(jù)所述延時(shí)信息獲得待測(cè)物體的距離信息，依據(jù)所述多普勒頻移信息獲得待測(cè)物體的速度信息；

所述本振光信號(hào)為從所述光載波中分束得到；所述信息提取單元包括：

電混頻器，用于以從所述線性調(diào)頻微波信號(hào)中分束得到的本振微波信號(hào)作為參考，對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行去啁啾處理，獲得兩個(gè)不同的啁啾差頻信號(hào)以及這兩個(gè)啁啾差頻信號(hào)的和頻信號(hào)、差頻信號(hào)；

頻率測(cè)量與數(shù)據(jù)處理模塊，用于從所述和頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息，從所述差頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的多普勒頻移信息，并依據(jù)所述延時(shí)信息獲得待測(cè)物體的距離信息，依據(jù)所述多普勒頻移信息獲得待測(cè)物體的速度信息；

或者，所述本振光信號(hào)為從所述載波抑制的雙邊帶調(diào)制光信號(hào)中分束得到；所述信息提取單元包括：

電混頻器，用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行自混頻，產(chǎn)生所述電信號(hào)的兩個(gè)單頻成分的和頻信號(hào)、差頻信號(hào)；

頻率測(cè)量與數(shù)據(jù)處理模塊，用于從所述和頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的延時(shí)信息，從所述差頻信號(hào)中提取出回波信號(hào)的多普勒頻移信息，并依據(jù)所述延時(shí)信息獲得待測(cè)物體的距離信息，依據(jù)所述多普勒頻移信息獲得待測(cè)物體的速度信息。

4.如權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，所述線性調(diào)頻微波信號(hào)為鋸齒形波形。

5.如權(quán)利要求3或4所述裝置，其特征在于，所述發(fā)射單元和接收單元共用一套光束準(zhǔn)直系統(tǒng)，并利用光環(huán)行器實(shí)現(xiàn)探測(cè)光和回波信號(hào)的分離。