[发明专利]一种通过激光相干探测进行测距的方法及系统

说明书

本发明公开了一种通过激光相干探测进行测距的方法及系统，其中所述测距的方法包括：将激光发射光中的一部分作为本振光，另一部分经移频处理后作为信号光；将所述本振光与所述信号光回波进行混频及光电转换等处理，得到混频电信号；对所述混频电信号进行数据处理，获得目标的距离。本发明可进行高精度距离探测，探测能力强、灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性和可靠性高。

技术领域

本发明涉及激光测距方法的技术领域。

背景技术

相较于微波而言，激光具有良好的带宽和更好的方向指向性，因此是更理想的测距测速工具。常用的激光探测方式包括直接探测和相干探测，其中传统的激光测距主要通过测距雷达的直接探测进行，但其灵敏度较低，抗干扰能力弱，应用受到的限制大。而相对于直接探测，相干探测具有探测能力更强、稳定性和可靠性更高的优势，但其在现有技术中主要应用于测速，难以直接、高效地应用于测距中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过激光相干探测进行测距的方法，其可以进行高精度的距离探测，探测能力强、灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性和可靠性高。

本发明首先提供了如下的技术方案：

一种通过激光相干探测进行测距的方法，其包括：

将激光发射光中的一部分作为本振光，另一部分经移频处理后作为信号光；

将所述本振光与所述信号光回波进行混频处理，得到混频光信号，其中所述回波包括所述信号光在雷达镜面上的回波及其在目标物体上的回波，即镜面回波与目标回波；

对所述混频光信号进行光电转换，得到混频电信号；

对所述混频电信号进行数据处理，获得目标的距离。

在一些具体实施方式中，所述数据处理过程包括：

获得所述混频电信号的时域图；

截取所述时域图中的一段信号，对其进行傅里叶变换，得到截取信号的频域图；

自所述频域图中找出幅值强度最大的点对应的频率，即为回波信号的中心频率；

对所述时域图中的全部信号进行滑动截取，并对每段截取信号进行傅里叶变换，得到每段截取信号的频率-模值图；

自所述频率-模值图中找出所述中心频率对应的模值，将其与该信号在时域图中的时间进行对应，得到时间-模值图；

根据所述时间-模值图获得目标距离。

在一些具体实施方式中，所述混频电信号通过数据采集卡采集并数据化。

优选的，所述数据采集卡为高速数据采集卡。

在一些具体实施方式中，在获得所述频域图时，对所述时域图的截取长度为：

其中，T表示脉冲激光的宽度，Fs表示所述采集卡的采样率。

上述方案中，所述滑动截取是指的自起始信号开始，顺次向后截取一定长度的信号段，从而得到多个用以进行后续处理的信号段的过程。

优选的，每个信号段的起始信号与其前一个信号段的起始信号相邻。

在一些具体实施方式中，所述信号段的长度为N。

优选的，在截取段长度大于所述时域图中剩余信号的数量时，对所述时域图进行数据补充。

补充数据优选为0。

在一些具体实施方式中，所述傅里叶变换选自快速傅里叶变换。

在一些具体实施方式中，所述目标为静止目标。