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公开(公告)号：CN115031927B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210612824.9
申请日：2022-05-31
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明提供的一种椭圆高斯分布光斑质心的高精度定位方法，针对入射光斑为椭圆高斯光斑情况下，提出基于二次融合的椭圆高斯光斑位置精估计算法，实现椭圆高斯光斑位置的精确估计，相比于现有Composite拟合算法只进行了一次融合定位精度受限，本发明关键点是将Composite拟合算法得到的估计值与光斑质心实际值进行以傅里叶函数为基函数的高精度建模，再将新模型与原Composite算法模型进行了二次融合，从而得到更高精度的椭圆高斯光斑定位模型，以该模型进行椭圆高斯光斑位置检测，可达到1e‑5mm的光斑定位精度，比原Composite算法精度提高了一个数量级，有助于角秒级微小偏角的高精度测量。
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公开(公告)号：CN116643283A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310636904.2
申请日：2023-05-31
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于能量重心和全相位FFT的联合动态测距方法，主要解决现有方法无法实现高精度动态测距的问题。包括：1)基于双边带频率扫描干涉测距系统，获取包含距离信息的干涉信号；2)使用能量重心FFT和全相位FFT分别对上下边带的相位差进行粗测和细测，解决相位模糊问题，联合得到高精度相位差计算结果；3)构建基于双边带频率扫描干涉测距系统的动态测距公式，将结果代入公式解算出绝对距离；4)基于滑动窗口多次重复测距并对测距结果取平均值，减小随机测距误差；5)获取每个扫频周期内的平均值，实现被测目标的动态跟踪测量。本发明的绝对测距精度达到亚微米量级，实现了远距离高精度动态绝对距离测量。
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公开(公告)号：CN116148828A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310152998.6
申请日：2023-02-22
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于小波同步压缩变换的双光源FSI测距系统优化方法，主要解决现有双光源FSI测距系统对混合干涉信号进行分离时系统复杂度高及效果不佳的问题。方案包括：搭建产生混合干涉信号的双光源FSI测距光路，基于小波同步压缩变换算法构建信号处理模块，通过测距光路中设置的采集装置将混合干涉信号送入信号处理模块，利用小波同步压缩变换实现两台激光器各自产生的干涉信号在频域上的分离，然后通过对两路干涉信号所在的频段进行频域重建实现各自干涉信号的分离；最后利用分离后得到的两路干涉信号进行距离求解得到最终测距结果。本发明能够在不增加双光源FSI测距系统复杂度和设计成本的情况下，保证测距精度。
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公开(公告)号：CN118169663A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410287864.X
申请日：2024-03-13
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： G01S7/497 , G01B9/02055
摘要： 本发明公开了一种基于BP‑ILC算法的光频扫描干涉非线性校正方法，主要解决现有技术中激光器光频扫描非线性导致系统测距精度不佳的问题。包括：1)建立FSI测距系统，通过任意函数发生器AFG输出固定频率的三角波电压信号至可调谐激光器ECD；2)激光器受电压信号的驱动进行光频连续调谐输出，输出光束进入固定光程的迈克尔逊干涉光路并由该光路输出干涉信号；3)干涉信号经BP‑ILC算法处理输出修正的电压信号；4)将修正的电压信号传输至AFG，并通过AFG注入ECDL；5)重复上述步骤直至ECDL输出满足需求的线性扫频激光，完成校正。本发明能够有效提升光频曲线的拟合分辨率，校正成本较低且具普适性。
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公开(公告)号：CN118131203A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410083844.0
申请日：2024-01-19
申请人： 西安电子科技大学
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。
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公开(公告)号：CN117907996A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410083842.1
申请日：2024-01-19
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于正交载波与APFFT的FSI测距方法，主要解决现有技术中相位延迟和正交相位偏差影响干涉信号相位提取，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)干涉信号与载波和正弦载波的基波及二次谐波混频得到两对正交分量；4)利用两对正交分量分别构建复数信号并通过全相位FFT进行频谱分析得到四路瞬时相位；5)利用四路瞬时相位计算干涉信号相位、相位延迟和正交相位偏差并得到相位差；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解算精度，可用于绝对距离的精密测量。
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公开(公告)号：CN117706566A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311664508.7
申请日：2023-12-06
申请人： 西安电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于PGC‑SSH‑Atan算法的FSI测距方法，主要解决现有技术中噪声和光频扫描非线性导致测距精度低的问题。包括：1)通过FSI的激光器产生调谐光源并输出；2)光纤分束器将光源分为两路，一路进入法布里‑珀罗标准具得到FP信号，另一路进入迈克尔逊干涉光路；3)进入光路部分经分光棱镜再次分为两路，分别指向测量和参考反射镜，经反射后光束在分光棱镜处重新汇聚并干涉，得到干涉信号；4)根据FP信号计算调谐范围；5)利用PGC‑SSH‑Atan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。
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公开(公告)号：CN116719043A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310632790.4
申请日：2023-05-31
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： G01S17/34 , G01S7/48 , G06F18/00 , G06F18/10 , G06F123/02
摘要： 本发明公开了一种基于双边带频率扫描干涉系统的绝对与相对距离测量方法，主要解决现有方法对平稳性稍差的干涉信号进行绝对距离解算时精度低且无法计算相对距离的问题，方案包括：1)利用双边带频率扫描干涉系统输出的两路正交数字电信号产生复指数信号；2)对产生的复指数信号进行全相位预处理；3)对预处理的后复指数信号进行快速傅里叶变换得到其全相位频谱；4)根据全相位频谱计算复指数信号中上边带和下边带信号的瞬时相位；5)通过瞬时相位解算出该时刻的待测物体的相对距离，同时结合滑移窗方法解算待测物体绝对距离。本发明能够有效提高绝对距离的测量精度，同时实现了相对距离的测量。
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公开(公告)号：CN116295035A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310372311.X
申请日：2023-04-07
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： G01B11/02
摘要： 本发明公开了一种基于高阶线性预测‑最小均方误差的FSI动态测距方法，主要解决现有FSI测距系统对被测距离解算速度较慢、动态测量能力不足的问题。方案包括：1)构建用以生成距离解算所需干涉信号的光频扫描干涉测距系统；2)设置激光器的扫频速率，使其进行光频连续调谐输出，经过干涉、探测后生成时域上连续变化的正弦干涉信号；3)FSI系统中的数据采集装置对正弦干涉信号进行实时采集，并将采样点传输到测量模块；4)测量模块利用高阶线性预测‑最小均方误差级联算法对采样数据进行实时预测，并利用得到的干涉信号频率完成距离的实时解算。本发明能够使FSI系统的距离解算速度明显提升，有效改善测距速率。
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公开(公告)号：CN115840081A
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202211470697.X
申请日：2022-11-23
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： G01R25/00 , H04B10/548 , H04B10/532
摘要： 一种抗噪声的通信测距一体化测相方法，其步骤为：将外差干涉通信测距一体化光学系统的参考端和测量端电信号生成两路平方后的信号；将两路平方后的信号分别与FPGA产生的正余弦信号进行混频，得到四路正余弦混频信号；将混频信号生成的两路复指数信号通过全相位FFT算法解算两路复指数信号中差频信号相位；将两路差频信号相位相减完成相位的测量。本发明解决FPGA中的逻辑资源消耗过多以及无法有效抑制空间噪声的问题，可以抑制通信的信号调制对位移测量中测相严重干扰的基础上，减少FPGA中的逻辑资源的使用，在50dB信噪比下实现2×10‑4rad的测相精度。
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