[实用新型]一种频分复用式并行激光测长仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光长度测量方法、三维测量方法和激光三维成像方法的技术领域，尤其涉及一种频分复用式并行激光测长仪。

背景技术

现有的相位激光测长仪主要是由控制与处理单元控制直接数字式频率合成器(DirectDigital Synthesizer；DDS)产生一路激光调制信号，发出的激光调制信号打到待测目标上发生漫反射，返回的光到达同一光电接收器，并和DDS产生的本振信号进行混频，得到含一路正弦波相位延迟的测距信号，经过鉴相电路后得到被测点激光相位差，从而测定激光的往返时间，进一步计算出被测点与测距仪之间的距离。

上述相位激光测长仪的缺点是：采用单光束发射、单光束接收，其测量速度慢，鉴相精度低；若多个鉴相式激光测长仪同时工作，则各测长仪调制光之间相互干扰，无法实现并行工作；若采用时分复用技术实现多个测长仪分时工作，则测量系统体积大，功耗大，系统复杂，无法满足三维测量的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种频分复用式并行激光测长仪，其充分利用了频分复用多路调制，并采用单路光电接收器同时接收多路漫反射激光调制信号，利用数字信号处理器(Digital Signal Processor；DSP)高速数字傅立叶变换技术实现多路信号的同步数字检相功能，从而实现多路激光并行鉴相测长，极大地提高了测长的速度和效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种频分复用式并行激光测长仪，主要由数字信号处理器1、DDS主振模块2、DDS本振模块3、激光调制与发射模块4、光电接收器6、第一混频模块7、第二混频模块8和A/D转换电路9组成；数字信号处理器1发送控制信号给DDS主振模块2和DDS本振模块3，DDS主振模块2根据该控制信号产生多路主振信号并发送给激光调制与发射模块4，激光调制与发射模块4经过该多路主振信号的驱动而发射多束激光，该多束激光照射到待测目标5上并发生漫反射，经过漫反射的多束激光由光电接收器6接收；DDS本振模块3根据数字信号处理器1发送的控制信号产生本振信号，该本振信号与该多路主振信号通过第一混频模块7进行混频后产生参考信号；光电接收器6将接收的多束激光信号转换为合成电信号，并输出给第二混频模块8，该合成电信号与DDS本振模块3产生的本振信号通过第二混频模块8进行混频后产生测量信号；A/D转换电路9对上述参考信号和测量信号进行模数转换后输出给数字信号处理器1，数字信号处理器1接收并处理A/D转换电路9输出的两路数字信号。

上述第一混频模块7和第二混频模块8主要由混频器10和带通滤波器11组成；上述激光调制与发射模块4为激光器。

本实用新型的有益效果是：频分复用式并行激光测长仪充分利用了频分复用多路调制，并采用单路光电接收器同时接收多路漫反射激光调制信号，利用DSP高速数字傅立叶变换技术实现多路信号的同步数字检相功能，从而实现多路激光并行鉴相测长，极大地提高了测长的速度和效率。

附图说明

图1是本实用新型的频分复用式并行激光测长仪的结构框图。

图2是本实用新型一实施例的光电接收器的电路图。

图3是本实用新型一实施例的混频模块的原理示意图。

图4是本实用新型一实施例8点的基2-DIT FFT信号流程图。

图中：1、数字信号处理器，2、DDS主振模块，3、DDS本振模块，4、激光调制与发射模块，5、待测目标，6、光电接收器，7、第一混频模块，8、第二混频模块，9、A/D转换电路，10、混频器，11、带通滤波器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细地描述：