[发明专利]基于高频数字信号边沿锁定的激光外差干涉信号处理方法

摘要

本发明公开了一种基于高频数字信号边沿锁定的激光外差干涉信号处理方法。激光外差干涉仪的参考信号和测量信号经各自的光电探测器、信号放大器、滤波电路、电压比较器和高频数字边沿锁定模块处理后，送入脉冲计数同步锁存处理模块，得到参考信号和测量信号的整周期干涉条纹数和一个干涉条纹周期内的填脉冲数，经串口通信模块送至计算机，得到被测对象的位移和速度；采用高频数字脉冲信号对激光外差干涉信号的上升沿进行锁定处理，可以提高干涉信号上升沿的陡度和消除噪声干扰引起的错误脉冲，不会改变信号的周期，不存在信号上升沿的相位延迟，提高了后续信号处理的准确性和稳定性。本发明适用于各种干涉测量技术，可以显著提高测量精度。

主权项

一种基于高频数字信号边沿锁定的激光外差干涉信号处理方法，其特征在于：（1）激光外差干涉仪的参考信号和测量信号经各自的光电探测器、信号放大器、滤波电路、电压比较器和高频数字边沿锁定模块处理后，送入脉冲计数同步锁存处理模块，得到参考信号和测量信号的整周期干涉条纹数Nref、Nmea和一个干涉条纹周期内的填脉冲数nref、nmea；（2）有源晶振输出的外部时钟信号经锁相倍频模块处理后，输出频率为f的高频数字脉冲信号至高频数字边沿锁定模块和脉冲计数同步锁存处理模块；（3）参考信号和测量信号的整周期干涉条纹数Nref、Nmea和一个干涉条纹周期内的填脉冲数nref、nmea经串口通信模块送至计算机，根据以下公式，得到被测对象的位移和速度：被测对象的位移： L = λ 2 ( N mea - N ref ) 被测对象的速度： v = λ 2 ( f n mea - f n ref ) 式中：λ为激光波长。