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摘要:本发明公开了一种基于相位延迟提取与载波重构的FSI测距方法,主要解决现有技术中噪声和相位延迟导致测距精度低的问题。包括:1利用光频扫描干涉系统输出FP信号和经过相位调制的干涉信号;2根据FP信号计算调谐范围;3干涉信号与正弦载波和载波的基波混频获取一对正交分量;4利用获取的一对正交分量得到载波相位延迟并用于重新构建载波信号;5利用干涉信号和重构载波通过PGC反正切算法提取干涉信号相位并得到相位差;6根据相位差和调谐范围计算待测距离。本发明有效提高了干涉信号的相位提取精度,可用于绝对距离的精密测量。
主权项:1.一种基于相位延迟提取与载波重构的FSI测距方法,其特征在于,包括如下步骤:1通过FSI测距系统获取法布里-珀罗FP信号和调制后的干涉信号,利用数据采集装置对其进行同步采样,得到采样后FP信号和干涉信号;2根据采样后FP信号的谐振峰数计算得到FSI测距系统中激光器ECDL输出调谐光源的调谐范围Δv,同时利用采样区间内首尾两个FP信号的谐振峰所在时刻对干涉信号进行截取,得到截取后的干涉信号IMt;3利用干涉信号IMt与载波信号的基波F1混频并经过低通滤波得到正交分量S1:F1=cosωct, 其中,表示对信号进行低通滤波;ωc表示载波的角频率;θ表示载波相位延迟;表示干涉信号相位;J1C为一阶的第一类贝塞尔函数;4利用干涉信号IMt与一倍频正弦载波信号sinωct计算含有相位延迟项的正交分量R1,再根据R1和S1计算载波相位延迟θ: 5利用载波相位延迟θ和已知的载波角频率ωc,重新构造载波基波F1r和二次谐波表示如下: 6将干涉信号IMt分别与重构载波的基波F1r和二次谐波相乘并通过低通滤波,得到不含相位延迟项的正交分量P1和同相分量P2: 其中,J2C为二阶的第一类贝塞尔函数;7利用P1和P2,并设定调制深度得到相位解调结果;8对相位解调结果进行相位解包裹,然后对其首尾两个时刻所对应的瞬时相位值做差,得到相位差9根据相位差和调谐光源的调谐范围Δv,计算得到待测距离L。
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百度查询: 西安电子科技大学 基于相位延迟提取与载波重构的FSI测距方法
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