[發明專利]測距系統及方法有效
| 申請號： | 202110563965.1 | 申請日： | 2021-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN113281766B | 公開（公告）日： | 2023-08-25 |
| 發明（設計）人： | 吳冠豪;米慶改;周思宇;熊士林 | 申請（專利權）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | G01S17/10 | 分類號： | G01S17/10;G01S7/4861;G01S7/484 |
| 代理公司： | 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277 | 代理人： | 劉新宇 |
| 地址： | 100084*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 測距 系統 方法 | ||
1.一種測距系統，其特征在于，所述系統包括：
發射模塊，用于以穩定的重復頻率發射光脈沖；
分光模塊，用于將所述光脈沖分為參考光脈沖以及測量光脈沖；
第一探測模塊，用于將所述參考光脈沖轉換為參考電脈沖；
第二探測模塊，用于將所述測量光脈沖射向被測目標后反射的光脈沖轉換為測量電脈沖；
采集處理模塊，用于按照采樣頻率對所述參考電脈沖以及所述測量電脈沖進行異步采樣，并根據采樣得到的測量信號以及參考信號，確定到所述被測目標的目標距離，
其中，所述采樣頻率與所述重復頻率具有頻率差；
其中，所述采集處理模塊用于確定所述測量信號以及參考信號的時間差，根據所述時間差、所述頻率差、所述重復頻率以及所述光脈沖的群速度，確定第一距離，
在待測量的距離小于非模糊距離時，將第一距離確定為目標距離；在待測量的距離大于或等于非模糊距離時，根據第一距離和第二距離，確定目標距離；所述第二距離根據目標倍數與所述非模糊距離的乘積確定，目標倍數通過將由激光測距模塊輔助確定的參考距離對所述非模糊距離進行取整操作得到。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括準直模塊，
所述準直模塊，位于所述光脈沖的光路上，用于對所述光脈沖進行準直輸出。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括激光測距模塊，
所述激光測距模塊，用于在待測量的距離大于或等于非模糊距離時，確定到所述被測目標的參考距離，其中，所述非模糊距離是根據所述重復頻率以及所述群速度確定的；
所述采集處理模塊，用于根據所述參考距離，確定第二距離，根據所述第一距離以及所述第二距離，確定所述目標距離。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述采集處理模塊，用于將所述參考距離對所述非模糊距離進行取整操作，得到目標倍數，將目標倍數與所述非模糊距離的乘積，確定為所述第二距離。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括信號發生模塊，用于向所述采集處理模塊發送采樣信號，所述采樣信號具有所述采樣頻率，
所述采集處理模塊，用于根據所述采樣信號，對所述參考電脈沖以及所述測量電脈沖進行采樣。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述重復頻率與所述頻率差的比值大于或等于閾值。
7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述發射模塊包括光學頻率梳，所述光學頻率梳的重復頻率是鎖定在頻率基準上的。
8.一種測距方法，其特征在于，所述方法包括：
按照采樣頻率對參考電脈沖以及測量電脈沖進行異步采樣；
根據采樣得到的測量信號以及參考信號，確定到被測目標的目標距離，
其中，所述參考電脈沖是根據參考光脈沖轉換得到的，所述測量電脈沖是根據測量光脈沖射向被測目標后反射的光脈沖轉換得到的，所述參考光脈沖以及所述測量光脈沖是將光脈沖分光得到的，所述光脈沖具有穩定的重復頻率，所述采樣頻率與所述重復頻率具有頻率差；
其中，確定所述測量信號以及參考信號的時間差，根據所述時間差、所述頻率差、所述重復頻率以及所述光脈沖的群速度，確定第一距離，
在待測量的距離小于非模糊距離時，將第一距離確定為目標距離；在待測量的距離大于或等于非模糊距離時，根據第一距離和第二距離，確定目標距離；所述第二距離根據目標倍數與所述非模糊距離的乘積確定，目標倍數通過將由激光測距模塊輔助確定的參考距離對所述非模糊距離進行取整操作得到。
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