[发明专利]基于扩频调制的激光测距系统和方法

权利要求书

1.一种基于扩频调制的激光测距系统，其特征在于，所述系统包括：现场可编程门阵列FPGA、激光发射模块和激光接收模块，

所述FPGA，用于产生高频时钟，利用所述高频时钟驱动产生伪随机序列码，并对所述高频时钟进行分频处理，得到高频周期码，并利用所述伪随机序列码和所述高频周期码对低频数据码进行调制，得到调制信号；

所述激光发射模块，用于根据所述调制信号，对激光信号进行调制，得到已调波光信号，并向待测目标发射所述已调波光信号；

所述激光接收模块，用于接收经所述待测目标反射的回波光信号，并将所述回波光信号转换为数字序列；

所述FPGA，还用于根据所述数字序列、所述伪随机序列、所述高频周期码，确定所述系统与所述待测目标之间的距离值；

所述FPGA具体用于：根据所述伪随机序列码，对所述数字序列进行解调处理，得到第一序列；

根据所述第一序列和所述低频数据码，计算得到第一距离值；

所述FPGA还用于：根据所述高频周期码，对所述第一序列进行解调处理，得到第二序列；

判断所述第二序列与所述低频数据码是否一致；

若一致，则根据移相处理后的高频周期码，对所述第一序列进行解调处理，得到第三序列；

计算所述第二序列和所述第三序列之间的相位差，根据所述相位差，计算得到第二距离值；

所述FPGA还用于：

将所述第一距离值和所述第二距离值相加，得到所述系统与所述待测目标之间的距离值。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光接收模块包括：接收光学天线、光电探测器、放大器和高速模拟比较器，

所述接收光学天线，用于接收经所述待测目标反射的回波光信号；

所述光电探测器，用于将所述回波光信号转换为电信号；

所述放大器，用于将所述电信号进行放大处理；

所述高速模拟比较器，用于将放大处理后的电信号转化为所述数字序列。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述激光接收模块还包括：高通滤波器，

所述高通滤波器，用于将放大处理后的电信号，进行滤波处理。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述FPGA包括锁相环电路，由锁相环电路生成所述高频时钟。

5.一种基于扩频调制的激光测距方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取伪随机序列码和高频周期码；其中，所述伪随机序列码是利用高频时钟驱动产生的，所述高频周期码是对所述高频时钟进行分频处理得到的；

利用所述伪随机序列码和所述高频周期码对低频数据码进行调制，得到调制信号；

根据所述调制信号，对激光信号进行调制，得到已调波光信号，并向待测目标发射所述已调波光信号；

接收经所述待测目标反射的回波光信号，并将所述回波光信号转换为数字序列；

根据所述数字序列、所述伪随机序列、所述高频周期码，确定系统与所述待测目标之间的距离值；具体包括：

根据所述伪随机序列码，对所述数字序列进行解调处理，得到第一序列；

根据所述第一序列和所述低频数据码，计算得到第一距离值；

根据所述高频周期码，对所述第一序列进行解调处理，得到第二序列；

判断所述第二序列与所述低频数据码是否一致；

若所述第二序列与所述低频数据码一致，则根据移相处理后的高频周期码，对所述第一序列进行解调处理，得到第三序列；

计算所述第二序列和所述第三序列之间的相位差，根据所述相位差，计算得到第二距离值；

将所述第一距离值和所述第二距离值相加，得到所述系统与所述待测目标之间的距离值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第二序列与所述低频数据码不一致，则将所述第二序列、所述第一序列以及所述数字序列进行丢弃处理。