[发明专利]扫频干涉测距信号处理方法

权利要求书

1.一种扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于包括，

对辅助干涉仪输出的辅助干涉信号进行处理，得到用于消除非线性的频谱分析正交基；

由测量干涉仪输出的测量信号与所述正交基计算获得测距信号的距离谱X(n)：

X(n)＝|∑[x(n)·e^{t(n)×phase_aux}]|， (1)

式中n为细分倍数，x(n)是测量信号，t(n)×phase_aux为正交基，其中phase_aux是辅助干涉信号的相位信号，t(n)为细分时间常数；

对测量信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux进行一次信号峰值的滤波：

设置n＝M/2^q，式中M为依据测量指标确定的最终细分倍数；q为频谱峰值索引总次数；n为初始细分倍数；

将测量信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux在频谱范围[f₀₁，f₀₂]内分割为n份，其中f₀₁为细分范围的起点，f₀₂为细分范围的终点，获得第一次频谱峰值索引f₁；

接下来采取二分逼近的方式对测量信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux再进行信号峰值的滤波，在[f₁-2^q-1，f₁+2^q-1]范围内设置n＝2，获得第二次频谱峰值索引f₂；在[f₂-2^q-2，f₂+2^q-2]范围内设置n＝2，获得第三次频谱峰值索引f₃......，直至获得第q次频谱峰值索引f_q，完成测距信号x(n)和辅助干涉信号的相位信号phase_aux在频谱范围内的M倍细分；

对所有频谱峰值索引按照公式(1)解算获得测距信号对应的目标距离。

2.根据权利要求1所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

频谱峰值索引总次数q根据M确定。

3.根据权利要求2所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

所述频谱峰值索引总次数q的取值为5、6、7或8。

4.根据权利要求3所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

所述频谱分析正交基的获得方法包括：

使扫频激光器的出射光通过辅助干涉仪，对辅助干涉仪输出的辅助干涉信号进行希尔伯特变换，得到辅助干涉信号的相位信号phase_aux，由辅助干涉信号的相位信号phase_aux计算获得频谱分析正交基。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

所述扫频激光器的出射光经95:5耦合器分束后，其中一束经一号3db耦合器传送至辅助干涉仪，辅助干涉仪输出的信号再经二号3db耦合器后，由探测器进行光电探测，获得辅助干涉信号。

6.根据权利要求5所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

由测量干涉仪测量获得测量信号x(n)。

7.根据权利要求6所述的扫频干涉测距信号处理方法，其特征在于，

所述测量干涉仪包括99:1耦合器、偏振分束器、三号3db耦合器、聚集系统、四分之一波片和平衡探测器，

所述扫频激光器的出射光经95:5耦合器分束后，其中另一束经99:1耦合器分束获得两束光；其中一束作为探测光经偏振分束器处理后入射至聚集系统，另一束作为本振光入射至三号3db耦合器；

聚集系统对入射光束聚焦后再经过四分之一波片入射至测距目标；

经测距目标反射后的光再经过四分之一波片和聚集系统聚焦以及偏振分束器处理后，入射至三号3db耦合器，三号3db耦合器对接收的两束光进行合束并传递至平衡探测器进行光电探测，获得测量信号x(n)。