光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2012年
4期
888-895
,共8页
相位式激光测距%谱分析鉴相%希尔伯特变换%估计偏差
相位式激光測距%譜分析鑒相%希爾伯特變換%估計偏差
상위식격광측거%보분석감상%희이백특변환%고계편차
针对相位式激光测距中的鉴相误差,建立了谱分析鉴相的误差模型,提出了在数据预处理中引入希尔伯特变换来消除相位差估计偏差的测量方法.分析了传统谱分析鉴相的偏差和方差,指出这些测量偏差受初相位的影响,在高速测距中不容忽略.提出了一种无偏改进方法,通过窗函数法设计正弦信号的简易希尔伯特变换器,将离散傅里叶变换的对象转换为解析信号,在仅增加4次加减法运算和2次移位操作的情况下,实现了近似无偏谱分析鉴相.仿真分析和实验验证结果表明,鉴相均值与真实相位差相同；当信噪比为40 dB时,每秒百万次高速鉴相的误差为0.1°；当调制频率为100 MHz时,测距精度达到0.4 mm.实验表明,将希尔伯特变换应用于谱分析鉴相,可实现高准确度相位差测量,并可应用于高速相位式激光测距.
針對相位式激光測距中的鑒相誤差,建立瞭譜分析鑒相的誤差模型,提齣瞭在數據預處理中引入希爾伯特變換來消除相位差估計偏差的測量方法.分析瞭傳統譜分析鑒相的偏差和方差,指齣這些測量偏差受初相位的影響,在高速測距中不容忽略.提齣瞭一種無偏改進方法,通過窗函數法設計正絃信號的簡易希爾伯特變換器,將離散傅裏葉變換的對象轉換為解析信號,在僅增加4次加減法運算和2次移位操作的情況下,實現瞭近似無偏譜分析鑒相.倣真分析和實驗驗證結果錶明,鑒相均值與真實相位差相同；噹信譟比為40 dB時,每秒百萬次高速鑒相的誤差為0.1°；噹調製頻率為100 MHz時,測距精度達到0.4 mm.實驗錶明,將希爾伯特變換應用于譜分析鑒相,可實現高準確度相位差測量,併可應用于高速相位式激光測距.
침대상위식격광측거중적감상오차,건립료보분석감상적오차모형,제출료재수거예처리중인입희이백특변환래소제상위차고계편차적측량방법.분석료전통보분석감상적편차화방차,지출저사측량편차수초상위적영향,재고속측거중불용홀략.제출료일충무편개진방법,통과창함수법설계정현신호적간역희이백특변환기,장리산부리협변환적대상전환위해석신호,재부증가4차가감법운산화2차이위조작적정황하,실현료근사무편보분석감상.방진분석화실험험증결과표명,감상균치여진실상위차상동；당신조비위40 dB시,매초백만차고속감상적오차위0.1°；당조제빈솔위100 MHz시,측거정도체도0.4 mm.실험표명,장희이백특변환응용우보분석감상,가실현고준학도상위차측량,병가응용우고속상위식격광측거.
