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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
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 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
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 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：CN115840081A
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202211470697.X
申请日：2022-11-23
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: G01R25/00 , H04B10/548 , H04B10/532
Abstract: 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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公开(公告)号：CN115435676A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211027810.7
申请日：2022-08-25
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: G01B9/02015 , G01B9/02055 , G01B11/02
Abstract: 本发明公开了一种基于CEEMD算法的高精度FSI测距方法，主要解决现有FSI测距系统由于激光器光频扫描非线性影响导致的精度和稳定度欠佳问题。方案包括：构建光频扫描干涉测距系统，利用激光器进行光频连续调谐输出，经过干涉光路后由探测器探测干涉信号，生成时域上连续变化的正弦信号，同时系统监测激光频率和干涉信号的同步变化，采用CEEMD算法对正弦干涉信号进行分解重构，然后利用希尔伯特变换HT对重构信号进行相位提取，通过求解一定光频变化范围下的两个不同时刻连续变化的正弦干涉信号的相位差得到距离测量结果。本发明在不增加系统复杂度的前提下，能够有效提升非平稳干涉信号的重构质量，改善系统测距精度。
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公开(公告)号：CN115031927A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210612824.9
申请日：2022-05-31
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115435676B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202211027810.7
申请日：2022-08-25
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: G01B9/02015 , G01B9/02055 , G01B11/02
Abstract: 本发明公开了一种基于CEEMD算法的高精度FSI测距方法，主要解决现有FSI测距系统由于激光器光频扫描非线性影响导致的精度和稳定度欠佳问题。方案包括：构建光频扫描干涉测距系统，利用激光器进行光频连续调谐输出，经过干涉光路后由探测器探测干涉信号，生成时域上连续变化的正弦信号，同时系统监测激光频率和干涉信号的同步变化，采用CEEMD算法对正弦干涉信号进行分解重构，然后利用希尔伯特变换HT对重构信号进行相位提取，通过求解一定光频变化范围下的两个不同时刻连续变化的正弦干涉信号的相位差得到距离测量结果。本发明在不增加系统复杂度的前提下，能够有效提升非平稳干涉信号的重构质量，改善系统测距精度。
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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
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 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：CN119716885A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411840355.1
申请日：2024-12-13
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MZM‑PM级联调制的双边带FSI测距系统及方法，主要解决现有技术中针对绝对距离和相对位移的测量只能单一进行，且测距精度不理想的问题。包括：1)构建基于马赫曾德尔调制器与相位调制器级联的光频扫描干涉测距系统并输出干涉信号；2)利用干涉信号与载波和二倍频载波得到一组正交分量；3)利用正交分量得到干涉信号上下边带相位的和值并计算相位变化量，获得物体相对位移；4)利用正交分量构建复数信号，并通过全相位FFT得到包含绝对距离信息的干涉信号相位；5)通过求解干涉信号的相位差，实现绝对距离的测量。本发明实现了高精度的绝对距离测量和相对位移测量一体化，同时提高了位移测量实时性。
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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
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: G01S7/497 , G01B9/02055
Abstract: 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
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 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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