基于等光频细分重采样的调频干涉测距方法

更新时间:2023-05-28

【摘要】为了解决调频连续波(FMCW)激光器调制非线性导致的测量信号频谱展宽降低激光干涉测距精度的问题,采用一种基于等光频细分重采样的调频干涉测距方法,进行了理论分析和实验验证,获得了双光路测距系统对不同位置目标信号等光频细分重采样后的波形数据,并进行了频谱分析。结果表明,通过等光频细分重采样的方法,使用细分后的时钟信号点对距离大于辅助干涉光路光程差的目标测量信号进行重采样,消除了激光器的调制非线性的影响,并且避免了采样点数不足引起信号失真的问题;在4. 3m测量范围内,等光频细分重采样测距系统与激光干涉仪相比最大残余误差不超过±18. 46μm,最大测量标准差为23. 39μm;该方法使用的辅助干涉光路光程差很短,受环境的影响较小,可以获得稳定的时钟信号,并且可以减少双光路FMCW测距系统的体积与成本。该研究为长距离、高精度调频连续波测量提供了实用参考。

【关键词】 测量与计量 非线性消除 重采样 调频连续波 激光测距

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