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《正交混頻相位式激光測距方法與系統(tǒng)實現(xiàn)_劉邈》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第３９卷第２期中國激光Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．２２０１２年２月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＡＳＥＲＳＦｅｂｒｕａｒｙ，２０１２正交混頻相位式激光測距方法與系統(tǒng)實現(xiàn)劉邈楊學友劉常杰（天津大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室，天津３０００７２）摘要針對傳統(tǒng)的二次混頻式激光測距儀鑒相精度不高，難于消除系統(tǒng)誤差等問題，提出了正交混頻相位激光測距法，利用成熟的正交調制技術進行激光光強的幅度調制，提高了基于二次混頻原理的激光測距儀的鑒相精度，并且通過改變低頻信號相位來獲得兩個相對很小的頻差，易于消除系統(tǒng)附加相移，大大簡化了二次混頻式激光測距
2、儀的硬件設計。詳細闡述了基于正交混頻相位測距方法的激光測距原型機設計要點。系統(tǒng)原型機設計方案采用了集成度很高的正交調制芯片完成，結構緊湊沒有冗余元件。原型機實驗精度達到±１．５２ｍｍ，在６２．５ＭＨｚ頻點下測相精度達到０．０４２°，并且可以很方便地通過加入多頻調制的方法大大提高測量距離，是采用二次混頻法進行相位激光測距的優(yōu)秀解決方案。關鍵詞測量；激光測距；正交混頻；相位測量；光電混頻中圖分類號ＴＮ９５８．９８文獻標識碼Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＣＪＬ２０１２３９．０２０８００４ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＬａｓｅｒＲａｎｇｅＦｉｎｄｉｎｇ
3、ｗｉｔｈａＮｏｖｅｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄａｎｄＳｙｓｔｅｍＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎＬｉｕＭｉａｏＹａｎｇＸｕｅｙｏｕＬｉｕＣｈａｎｇｊｉｅ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅａｓｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｗｏ－ｓｔｅｐｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｉｘｉｎｇｈａｓａｐｏｏｒｐｈａｓｅｍ
4、ｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｒｒｏｒｓ．Ａｎｏｖｅｌｑｕａｄｒａｔｕｒｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏａｃｈｉｅｖｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｐｈａｓｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄｇｒｅａｔｌｙｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｗｏ－ｓｔｅｐｆｒｅｑｕｅ
5、ｎｃｙｍｉｘｉｎｇ．Ｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｐｏｕｎｄｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｑｕａｄｒａｔｕｒｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｃｈｉｐｉｓｕｓｅｄｉｎｐｒｏｔｏｔｙｐｅｄｅｓｉｇｎ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐａｃｔａｎｄｗｉｔｈｎｏｒｅｄｕｎｄａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄａｃｃｕｒａｃｙａｐｐｒｏａｃｈｅｓ±１．５２ｍｍｗｈｅｎｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓ６２．５ＭＨｚａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ
6、ｒａｎｇｅｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｍｕｌｔｉｍｏｄｕｌａｔｅｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｅｔｈｏｄａｓｒｅｖｅａｌｅｄｂｙａｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｉｎｇ；ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｐｈａｓｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍｉｘｉｎｇＯＣＩＳｃｏｄｅｓ２８０．３６４０；２８０．３４００；２８０．５６００１引言理的溯源性以及易于小型化的特點，在整個激光測激光測距儀在很多領域都有著廣泛的應用。激距儀家族中有著不可替代的地
7、位。相位法依靠對激光測距儀雖然種類繁多，但從工作原理上分只有三光光強使用周期信號進行調制，測量周期信號的相種：三角法，飛行時間法和干涉法。其中相位測距法移來間接推算距離，精度可以達到毫米量級。在相因為其較高的精度，普適性很好的工作距離，測距原位式激光測距儀的設計中一類問題就是由于調制頻收稿日期：２０１１－０８－１１；收到修改稿日期：２０１１－１０－２６基金項目：國家自然科學基金（５０７３５００３）資助課題。作者簡介：劉邈（１９８６—），男，碩士研究生，主要從事激光測距與光電傳感器應用等方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｅｘｃａｌｉｂｕｒ＿
8、ｓ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ導師簡介：楊學友（１９４９—），男，博士，教授，主要從事視覺檢測技術及應用、高速圖像處理、測試及控制網(wǎng)絡技術等方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｅｙｏｕｙ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ０２０８００４－１中國激光率對應的光測尺長度有限，相
