[发明专利]一种信号生成的方法和装置

说明书

本申请提供一种信号生成方法，该方法包括：由同步信号生成模块生成至少一组同步信号；由至少一个信号源生成至少一组源信号；以及由所述至少一组同步信号控制至少三组分频器，使所述至少三组分频器分别对所述至少一组源信号分频以生成相位同步的第一信号、第二信号和第三信号，其中所述至少三组分频器的分频系数被设置为使得所述第一信号的频率不同于所述第二信号的频率，并且所述第三信号的频率为所述第一信号和所述第二信号的频率之差。

技术领域

本申请涉及信号生成领域，特别涉及一种生成激光测距中低频参考信号的方法和装置。

背景技术

激光测距被广泛应用于工业、建筑业、安全监测等多个领域。相位式测距装置通过向待测目标发送高频测量信号，接收经待测目标反射的测量信号，通过计算该反射信号相对测量信号的相位差，以获得待测目标到测距装置的距离。由于测量信号是高频信号，直接测量两信号之间的信号差比较困难，通常会采用降频的方式来间接测量这个相位差。降频的方法就是在发射测量信号的同时，产生另一路与测量信号相差一个微小频率（比如1KHZ）的本地高频信号，将待测目标反射回的测量信号与该本地高频信号混频（电，或者光电方式），获得一个包含有和距离相关的低频信号（比如1KHZ），通过将该低频信号的相位与初始相位做一个比较，从而获得与距离相关的相位差。但是，因为测量信号，与另一路本地高频信号之间的初始相位的随机性，会造成获得的间接低频信号的初始相位也会有一个随机性。所以，在实际的应用中，需要在本地获得另一个低频参考信号，作为初始相位的一个参考。

传统的测距方法主要通过电混频或光混频的方式生成低频参考信号。一般会采用以下几种方式来获得：（1）直接电混频。即将待发射的测量信号和本地高频信号直接电混频，获得一个低频信号。（2）采用两个激光发射器，其中一个激光发射器发射一路经过机器内部固定参考光路的光到达光电接收器，获得该固定光路上的回波，产生该低频参考信号。（3）采用两个接收器的方式。激光发射器发出的光经过分光，分出一路光经过机器内部固定参考光路到达其中一个接收器，产生该固定光路的回波信号，得到该低频参考信号。一方面，通过电混频来产生参考信号时，需要将两组高频的电信号（例如，高频的测量信号和高频的本振信号）输入到电混频器中进行混频。而两组高频电信号的相互作用会对信号本身或者电路中其他信号产生干扰，对整体的测距过程带来不利的影响。并且加入的电混频器也在一定程度上增加了电路的复杂度。另一方面，利用光混频的方式来产生参考信号时，需要将一组参考光信号与本振信号进行混频。在这种情况下，测距装置中除了正常向外发射测量光束的光路之外，还需要额外搭建一条用于传递参考光束的光路，以生成所述参考光信号。而额外搭建光路会使得测距装置的结构更加复杂，同时也会提高后续处理的难度，对测距装置具有较高的要求，且容易引入额外的干扰，导致测距的准确性降低。因此，希望提供一种实施方便、抗干扰能力强的信号生成方法，以提高激光测距方法的精准度，实现不同距离的准确测距。

发明内容

本申请实施例之一提供一种信号生成方法，所述方法包括：由同步信号生成模块生成至少一组同步信号；由至少一个信号源生成至少一组源信号；以及由所述至少一组同步信号控制至少三组分频器，使所述至少三组分频器分别对所述至少一组源信号分频以生成相位同步的第一信号、第二信号和第三信号，其中所述至少三组分频器的分频系数被设置为使得所述第一信号的频率不同于所述第二信号的频率，并且所述第三信号的频率为所述第一信号和所述第二信号的频率之差；以及所述第一信号用于调制激光发射模块生成激光束，以将所述激光束发射到待测目标；所述第二信号用于与激光接收模块接收的经所述待测目标反射的激光束进行混频以生成测量信号；所述第三信号用于由信号处理模块与所述测量信号进行比对，以计算测距装置至所述待测目标的距离。

在一些实施例中，由所述同步信号生成模块生成的所述至少一组同步信号为周期信号，由所述至少一个信号源生成的所述至少一组源信号为周期信号。

在一些实施例中，所述由至少一个信号源生成至少一组源信号包括：由所述至少一组同步信号控制所述至少一个信号源，以使所述至少一个信号源生成至少一组源信号，所述至少一组源信号相位同步。