[发明专利]对运动物体进行测速的装置和方法

权利要求书

1、一种对运动物体进行测速的装置，其特征在于，包括：

激光束处理模块，用于从不同的方向由运动物体向地面分别发射第一激光束和第二激光束，并接收从地面返回的所述第一激光束的散射回光和所述第二激光束的散射回光；

计算处理模块，用于计算所述第一激光束的散射回光和所述第二激光束的散射回光的多普勒频率之差，根据该多普勒频率之差获取所述运动物体的运动速度。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的激光束处理模块包括：

第一激光束模块，与所述运动物体成固定的第一倾角，向所述运动物体的头部方向的地面发射第一激光束，接收从地面返回的所述第一激光束的散射回光并传输给散射回光处理模块；

第二激光束模块，与所述运动物体成固定的第二倾角，向所述运动物体的尾部方向的地面发射第二激光束，接收从地面返回的所述第二激光束的散射回光并传输给散射回光处理模块，所述第二倾角和所述第一倾角相同，第二激光束的功率与所述第一激光束的功率相同；

散射回光处理模块，用于对所述第一激光束模块传输过来的所述第一激光束的散射回光和所述第二激光束模块传输过来的所述第二激光束的散射回光进行汇合、混频处理。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的散射回光处理模块包括：

汇合处理模块，用于将接收到的所述第一激光束的散射回光和所述第二激光束的散射回光进行汇合处理，并将汇合后的光信号传输给混频处理模块；

混频处理模块，用于将所述汇合处理模块传输过来的光信号进行混频处理，转换为电信号并传输给计算处理模块。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的计算处理模块包括：

放大滤波模块，用于对光电探测器输出的电信号进行过滤，获取其中包含的多普勒频率信号，并对该多普勒频率信号进行放大，传输给A/D转换模块；

A/D转换模块，用于将接收到的多普勒频率信号进行模数转换，获得数字化的信号，并传输给信号存储模块；

信号存储模块，用于将接收到的数字信号进行存储，当存储的数字信号的数量达到了预定的阀值，向速度计算模块发送速度计算信号；

速度计算模块，用于在接收到速度计算信号后，对信号存储模块中存储的数字信号进行频谱分析处理，获取所述第一激光束的散射回光和所述第二激光束的散射回光的多普勒频率之差，根据该多普勒频率之差获取所述运动物体的运动速度。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的激光束处理模块包括：

第一激光束模块，与所述运动物体成固定的第一倾角，向所述运动物体的头部方向的地面发射第一激光束，接收从地面返回的所述第一激光束的散射回光并传输给第一混频处理模块；

第一混频处理模块，用于将第一激光束模块传输过来的散射回光与部分发射激光束进行混频，输出的混合信号传输给第一频率计算模块；

第一频率计算模块，用于获取第一混频处理模块输出的混合信号中的多普勒频率信号，对该多普勒频率信号进行滤波放大、模数转换和频谱分析，获取所述第一激光束的散射回光的多普勒频率，并传输给计算处理模块；

第二激光束模块，与所述运动物体成固定的第二倾角，向所述运动物体的尾部方向的地面发射第二激光束，接收从地面返回的所述第二激光束的散射回光并传输给第二混频处理模块，所述第二倾角和所述第一倾角相同，第二激光束的功率与所述第一激光束的功率相同；

第二混频处理模块，用于将第二激光束模块传输过来的散射回光与部分发射激光束进行混频，输出的混合信号传输给第二频率计算模块；

第二频率计算模块，用于获取所述第二混频处理模块输出的混合信号中的多普勒频率信号，对该多普勒频率信号进行滤波放大、模数转换和频谱分析，获取所述第二激光束的散射回光的多普勒频率，并传输给计算处理模块。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的计算处理模块包括：

速度计算模块，用于将所述第一频率计算模块传输过来的第一激光束的散射回光的多普勒频率，和所述第二频率计算模块传输过来的第二激光束的散射回光的多普勒频率进行相减，根据相减后所得到的值获取所述运动物体的运动速度。

7、根据权利要求2或5所述的装置，其特征在于，所述的激光束处理模块采用全光纤结构。