用于激光测振仪的多普勒频移信号处理方法及其电路系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112835056A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号201911156539.5(22)申请日2019.11.22(71)申请人余姚舜宇智能光学技术有限公司地址315408浙江省宁波市余姚市兰江街道世南西路1918号(72)发明人李大猛宋云峰张徐生(74)专利代理机构宁波理文知识产权代理事务所(特殊普通合伙)33244代理人罗京孟湘明(51)Int.Cl.G01S17/08(2006.01)G01S17/58(2006.01)G01S7/48(2006.01)G01H9/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称用于激光测振仪的多普勒频移信号处理方法及其电路系统(57)摘要本发明提供一种用于激光测振仪的多普勒频移信号处理方法及其电路系统，该激光测振仪用于测量被测目标的速度，包括：通过模数转化器将获取的多普勒频移模拟信号转化为多普勒频移数字信号；通过全数字锁相环对所述多普勒频移数字信号进行处理，以通过所述全数字锁相环中的数字环路滤波器输出振动数字信号；以及通过数模转化器将所述振动数字信号转化为振动模拟信号，其中，所述振动信号的幅值表征该被测目标所引发的频移量，所述频移量用于获取该被测目标的速度。通过这样的方式，该方法能够实现在强干扰和噪声存在的情况下，解调出被测目标的位移、速度或振动信息等，且提高信噪比，适用于远距离测量或高速测量。CN112835056ACN112835056A权利要求书1/2页1.一种用于激光测振仪的多普勒频移信号处理方法，该激光测振仪用于测量被测目标的速度，其特征在于，包括：通过模数转化器将获取的多普勒频移模拟信号转化为多普勒频移数字信号；通过全数字锁相环对所述多普勒频移数字信号进行处理，以通过所述全数字锁相环中的数字环路滤波器输出振动数字信号；以及通过数模转化器将所述振动数字信号转化为振动模拟信号，其中，所述振动信号的幅值表征该被测目标所引发的频移量，所述频移量用于获取该被测目标的速度。2.根据权利要求1所述的多普勒频移信号处理方法，其中，通过全数字锁相环对所述多普勒频移数字信号进行处理，以通过所述全数字锁相环中的数字环路滤波器输出振动数字信号，包括：通过数字压控振荡器提供本振数字信号至数字鉴相器；通过数字鉴相器基于所述本振数字信号对所述多普勒频移数字信号进行取样处理，以输出与所述多普勒频移数字信号与所述本振数字信号之间的相位差成比例的数字误差信号；以及通过数字环路滤波器对所述数字误差信号进行处理，以滤除所述数字误差信号中高频分量，其中，滤除高频分量的所述数字误差信号为所述振动数字信号。3.根据权利要求2所述的多普勒频移信号处理方法，其中，所述数字鉴相器为奈奎斯特速率抽样鉴相器。4.根据权利要求1至3任一所述的多普勒频移信号处理方法，在通过模数转化器将获取的多普勒频移模拟信号转化为多普勒频移数字信号之前，进一步包括：通过带通滤波器对所述多普勒频移信号进行处理，以获得在预设频率范围内的所述多普勒频移信号。5.根据权利要求4所述的多普勒频移信号处理方法，其中，所述带通滤波器的带宽基于该激光测振仪的最大测速决定。6.根据权利要求1至3任一所述的多普勒频移信号处理方法，通过数模转化器将所述振动数字信号转化为振动模拟信号之后，进一步包括：通过低通滤波器对所述振动模拟信号进行滤波处理。7.一种用于激光测振仪的多普勒频移信号电路系统，其特征在于，包括：模数转化器，用于将获取的多普勒频移模拟信号转化为多普勒频移数字信号；全数字锁相环，包括数字鉴相器、数字环路滤波器和数字压控振荡器，其中，所述数字压控振荡器用于提供本振数字信号至数字鉴相器；所述数字鉴相器，用于基于所述本振数字信号对所述多普勒频移数字信号进行取样处理，以输出与所述多普勒频移数字信号与所述本振数字信号之间的相位差成比例的数字误差信号；所述数字环路滤波器，用于对所述数字误差信号进行处理，以滤除所述数字误差信号中高频分量，其中，滤除高频分量的所述数字误差信号为所述振动数字信号；以及数模转化器，用于将所述振动数字信号转化为振动模拟信号，其中，所述振动信号的幅值表征该被测目标所引发的频移量，所述频移量用于获取该被测目标的速度。8.根据权利要求7所述的电路系统，进一步包括带通滤波器，用于对所述多普勒频移信号进行处理，以获得在预设频率范围内的所述多普勒频移信号。2CN112835056A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的电路系统，其中，所述带通滤波器的带宽基于该激光测振仪的最大测速决定。10.根据权利要求7所述的电路系统，进一步包括低通滤波器，用于对所述振动模拟信号进行滤波处理。3CN112835056A说明书1/8页用于激光测振仪的多普勒