[发明专利]偏振分集双通道测速及测距相干激光雷达测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种偏振分集双通道测速及测距相干激光雷达测量方法及装置，本发明的激光光源输出光束经第一偏振分束器分为正交偏振的测速光束和测距光束；所述测速光束采用正交解调相干零差多普勒激光测速；测距光束采用伪随机码高速相位调制激光测距；本发明通过偏振分集，实现对远距离目标速度和距离的高精度同步测量。本发明不仅可以对目标同步测速测距，具有非常优秀的测速、测距精准性，而且整体系统小型化，运行容易，具有良好的发展前景。

主权项

1.偏振分集双通道测速及测距相干激光雷达测量方法，其特征在于：激光光源输出光束后经第一偏振分束器分为正交偏振态的测速光束和测距光束；/n将测速光束经第一保偏分束器分为相同偏振的测速本振光束和测速发射光束，测速发射光束发射至目标后的回波光束经第三偏振分束器得到相同偏振的回波测速光束，测速本振光束和回波测速光束进入第一光学桥接器进行正交相干接收，获得具有正交特性的同相信号和正交信号，再将同相信号和正交信号进行傅里叶变换，获取多普勒频谱，然后互谱处理后取其虚部，再利用重心法提取多普勒频谱中峰值的位置和正负，通过分析多普勒峰值的位置和正负，获得目标径向速度的大小和方向；/n将测距光束经第二保偏分束器分为相同偏振的测距本振光束和测距发射光束，测距发射光束通过波形发生器产生的伪随机码信号进行相位调制，然后发射至目标后的回波光束经第三偏振分束器得到相同偏振的回波测距光束，测距本振光束和回波测距光束进入第二光学桥接器进行相干接收，得到相干接收信号；波形发生器产生的伪随机码信号与相干接收信号通过数据采集器同步接收，同步接收的两路信号在主控计算机中通过相关处理，获得目标的距离信息；/n所述的第二保偏分束器连接有移频器，移频器与第二光学桥接器相连，所述的移频器经射频驱动器与主控计算机相连；所述的主控计算机利用获得的多普勒频谱峰值的位置和正负，得到激光雷达和目标相对运动产生的多普勒频移，再根据多普勒频移的信息驱动移频器对测距本振光束的移频量进行调节，消除激光雷达与目标之间相对运动产生的多普勒频移的影响，从而提高测距精度。/n