[发明专利]调频连续波激光测距非线性校正方法、装置和存储介质

说明书

本公开公开了一种调频连续波激光测距非线性校正方法、装置和存储介质。其中，该方法应用于双干涉光路调频连续波激光测距系统；系统包括激光器和产生参考信号的参考支路；其中，激光器由当前线性调制信号调制；方法至少包括：步骤1：对参考信号进行时频分析，获得线性调频非线性误差信号；步骤2：将线性调频非线性误差信号与当前线性调制信号进行迭代运算，得到更新的线性调制信号；步骤3：将更新的线性调制信号作为当前线性调制信号，并利用当前线性调制信号对所述激光器进行线性调制；步骤4：利用误差循环迭代方法，重复执行步骤1至步骤3，以进行非线性校正。本公开实施例通过该技术方案，解决如何了调频连续波激光测距精度的技术问题。

技术领域

本公开实施例涉及激光测距技术领域，尤其是涉及一种调频连续波激光测距非线性校正方法、装置和存储介质。

背景技术

调频连续波激光测距技术可以实现高精度距离测量，在军事和民用方面都具有很好的发展前景，是精密激光测距领域的一个重要研究方向。调频连续波激光测距是一种近距离高精度绝对测距技术，其测距原理、测距系统的特性、测距方程也有别于其他的激光测距技术体制。调频连续波激光测距在中近距离测量方面，具有测量速度快、测量精度高、非合作等优点。其中，测量精度可达微米量级。

调频连续波激光测距系统可采用线性调频信号和非线性调频信号两种方式，非线性调频(如正弦波调频)的优点是易于实现，缺点是由目标返回产生的中频信号频率不单一。而对于线性调频方式，经不同距离的目标返回产生的中频信号频率单一，易于距离信息的提取。因此，实际应用中多采用线性调频的方式。

对于线性调频方式，利用周期性的三角波调制信号对连续波可调谐激光器进行线性调制，使得激光器输出的光信号的光频按照调制周期的规律变化，得到线性调频信号。激光器输出的光信号与目标返回信号混频产生中频信号。

线性调频激光测距系统通过下式进行目标测距：

式中，D表示目标距离；T表示调频周期；c表示光速；B表示调频带宽；f_IF表示中频信号(即目标回波中频信号)。

由于激光器本身存在调制非线性的原因，当采用线性调制信号对激光器进行线性调制时，激光器输出绝对光频信号呈非线性变化。调制带宽越大，激光器输出绝对光频信号的非线性越严重。这种非线性的存在导致中频信号具有较大的频率误差。

由公式一可知，现有技术因为非线性的存在而存在调频连续波激光测距精度低的缺陷。

有鉴于此，特提出本公开。

发明内容

本公开实施例的主要目的在于提供一种调频连续波激光测距非线性校正方法、装置和存储介质，其至少部分地解决如何提高调频连续波激光测距精度的技术问题。

为了实现上述目的，根据本公开的第一个方面，提供了以下技术方案：

一种调频连续波激光测距非线性校正方法，所述方法应用于双干涉光路调频连续波激光测距系统；所述系统包括激光器和产生参考信号的参考支路；其中，所述激光器由当前线性调制信号调制；

所述方法至少包括：

步骤1：对所述参考信号进行时频分析，获得线性调频非线性误差信号；

步骤2：将所述线性调频非线性误差信号与所述当前线性调制信号进行迭代运算，得到更新的线性调制信号；

步骤3：将所述更新的线性调制信号作为所述当前线性调制信号，并利用所述当前线性调制信号对所述激光器进行线性调制；

步骤4：利用误差循环迭代方法，重复执行步骤1至步骤3，以进行非线性校正。

进一步地，所述步骤1具体包括：