[發明專利]提升鑒相精度的欠采樣頻率選取方法

有效

• 申請號: 202110427489.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113238245B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 潘映伶;紀榮祎;張滋黎;董登峰;孟繁昌;崔成君;張佳;袁江;周維虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01S17/36
• 分類號: G01S17/36;H03L7/091
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開提供一種提升鑒相精度的欠采樣頻率選取方法，包括：設定待采信號參數；設定欠采樣參數；根據欠采樣的采樣位置與待采信號的相對關系進行采樣；以及確認最終欠采樣頻率，從而提升鑒相精度。所述設定待采信號參數包括設定待采信號頻率f。所述設定欠采樣參數包括設定欠采樣頻率為fsubgt;s/subgt;。所述欠采樣頻率fsubgt;s/subgt;滿足能夠滿足欠采樣的有效性，其中n為正整數，f為待采信號頻率。通過上述方法能夠緩解現有技術中因欠采樣頻率的選取導致的的鑒相精度較差等技術問題。

技術領域

本公開涉及激光測距技術領域，尤其涉及一種提升鑒相精度的欠采樣頻率選取方法。

背景技術

相位式激光測距是中遠程高精度測距的主要測量方法。在相位式激光測距系統中，決定距離測量精度的主要因素在于相位解算精度，進行相位解算的兩個重要環節為信號的采樣和針對采樣信號的處理。針對信號的采樣，一般情況下，為了避免采樣信號頻譜混疊，采樣率需滿足奈奎斯特采樣定理，但若待采信號頻率過高，提高采樣率會導致采樣電路的復雜度大幅提升。欠采樣方法能夠用低于待采信號頻率的采樣率實現待采信號波形的還原和相信號相位的提取，降低相位式測距采樣電路的復雜度，在實際測量系統中具有廣泛應用，針對采樣信號處理的鑒相方法很多，例如同步鑒相法，數字FFT(Fast?FourierTransform快速傅里葉變換)鑒相法，互相關鑒相法等，不同的鑒相方法適用于不同的應用場景。

在相位式激光測距系統中，欠采樣方法由于其在保持被采信號初始相位不變的情況下，大大降低采樣電路的復雜度，成為優先選取的采樣方法。但關于欠采樣方法的研究主要集中在采樣數據的鑒相方法研究，欠缺針對欠采樣的頻率選取和采樣頻率的實現方法的研究。針對欠采樣采樣頻率的選取，已有論文分析采樣頻率不能設置為f_s/n，其中f_s為被采信號的頻率，n為正整數；且n的取值越大，鑒相精度越低。

然而在上述的欠采樣頻率所述的約束條件下，滿足要求的欠采樣頻率依然很多，因此基于這個約束條件，如何選擇欠采樣頻率提高鑒相精度是一個亟需解決的技術課題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

基于上述問題，本公開提供了一種提升鑒相精度的欠采樣頻率選取方法，以緩解現有技術中因欠采樣頻率的選取導致的的鑒相精度較差等技術問題。

(二)技術方案

本公開提供一種提升鑒相精度的欠采樣頻率選取方法，包括：設定待采信號參數；設定欠采樣參數；根據欠采樣的采樣位置與待采信號的相對關系進行采樣；以及確認最終欠采樣頻率，從而提升鑒相精度。

根據本公開實施例，所述設定待采信號參數包括設定待采信號頻率f。

根據本公開實施例，所述設定欠采樣參數包括設定欠采樣頻率為f_s。

根據本公開實施例，所述欠采樣頻率f_s滿足能夠滿足欠采樣的有效性，其中n為正整數，f為待采信號頻率。

根據本公開實施例，根據欠采樣的采樣位置與待采信號的相對關系進行采樣，包括：根據欠采樣的采樣位置與待采信號的相對關系進行順序采樣或根據欠采樣的采樣位置與待采信號的相對關系進行逆序采樣。

根據本公開實施例，順序采樣時：

逆序采樣時：