[发明专利]一种提高激光测距系统中远距离测距精度的方法

说明书

针对现有技术中激光测距系统测距精度低的问题，本发明提供一种提高激光测距系统中远距离测距精度的方法，通过激光发射模块连续发出N组脉冲信号，再利用探测器做回波接收系统，将接收到的回波信号经过滤波后，通过阈值自动调节系统获得信号的近距离阈值、远距离阈值；再通过信号自动检索系统，根据信号位置、信号长度、近距离阈值、远距离阈值以及信号信噪比与系统预设值进行比较，判断该信号是否为目标信号；最后将目标信号输入多脉冲多频高帧甄选系统，通过信号匹配及置信度计算得到目标信号的距离信息、信号强度以及置信度，得到最终的目标信号。使用本发明所述的检测方法，可以提高激光测距的准确率。

技术领域

本发明涉及激光测距领域，特别是一种提高激光测距系统中远距离测距精度的方法，他是一种结合了多脉冲信号相干累加技术、阈值自动调整技术、多脉冲高频多帧甄选技术的系统，可以提高中远距离测距系统的测距精度。

背景技术

在中远距离测距中，由于距离较远，大气会给激光信号带来衰弱，且接收回波的探测器模块和放大电路会淹没激光回波信号，降低回波信号的信噪比，降低测距精度。虽然增大激光发射功率、增大接收模块的接收口径可以提高回波信号的强度，但是会使整机体积增大，不符合当前系统发展趋势。

发明内容

针对现有技术中测距精度低的问题，本发明提供一种提高激光测距系统中远距离测距精度的方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术手段是：一种提高激光测距系统中远距离测距精度的方法，其特征在于：通过激光发射模块连续发出N组脉冲信号，再利用探测器做回波接收系统，将接收到的回波信号经过滤波后，通过阈值自动调节系统获得信号的近距离阈值、远距离阈值；再通过信号自动检索系统，根据信号位置、信号长度、近距离阈值、远距离阈值以及信号信噪比与系统预设值进行比较，判断该信号是否为目标信号；最后将目标信号输入多脉冲多频高帧甄选系统，通过信号匹配及置信度计算得到目标信号的距离信息、信号强度以及置信度，得到最终的目标信号。

本发明的有益效果是：本发明的关键在于对目标信号的检索和匹配，通过层层迭代、一一匹配、阈值自动调整等可以提高目标所在位置的置信度和概率，并且满足多目标测距功能，经过实际验证，该算法对目标检测的准确率达到99.99％，测距精度保持在±0.5m，提升激光测距的准确率。

附图说明

图1为多脉冲相干累计的回波信号图。

图2为本发明所述方法的框图。

图3a为滤波前波形图。

图3b为滤波后波形图。

图4为阈值自动调节系统的框图。

图5为信号自动检索技术结构图。

图6为潜在目标信号位置图。

图7为为多脉冲多频高帧甄选系统结构图。

图8为最终的目标信号所在位置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图2，本发明通过激光发射模块连续发出N组脉冲信号，并用探测器做回波接收系统，接收到的信号经过光电转换以及放大、信号处理后，并行进入到控制器系统；为提高中远距离测距系统的测距精度，需要提高信号的信噪比，进行多脉冲信号相干累加，。回波信号经过一级滤波系统(差分滤波、均值滤波)、二级滤波系统减小噪声的干扰；阈值自动调整系统是根据接收到的回波信号计算出信号均值、方差、均方差、信号功率等，利用傅里叶变换设计出回波信号阈值自动调整系统，计算出近距离目标阈值和元距离目标阈值；目标信号自动检索技术是利用目标信号的特性、特征，通过检测信号的脉宽、强度来自动检索潜在目标信号的方法；最后是多脉冲高频多帧甄选技术，潜在的目标信号经过该系统进一步增强目标信号的置信度，筛选出目标信号，并剔除夹杂的噪声或干扰信号，精准的确定目标信号强度以及准确的距离信息。