[发明专利]脉冲波形的拟合方法

摘要

本发明提供了脉冲波形的拟合方法，所述脉冲波形的拟合方法包括以下步骤(A1)分别获得脉冲波形PObs及模板波形PModel，其中，模板波形的采样率SDaq与脉冲波形的采样率SModel之比大于10；(A2)用隐函数y＝f(x)表示所述模板波形PModel，通过函数的平移及缩放操作，得到目标函数y＝A·f[B(x‑C)]，A、B及C为待定因子；(A3)将所述脉冲波形PObs的采样点的数值代入所述目标函数，并利用非线性最小二乘法获得所述待定因子A、B及C。本发明在脉冲激光测距及脉冲激光三维测量方面提供了新方法，适用于任意波形形状的全波形激光雷达系统，同时适用于其它需要进行波形拟合的电子系统。

主权项

脉冲波形的拟合方法，所述脉冲波形的拟合方法包括以下步骤：(A1)分别获得脉冲波形PObs及模板波形PModel，其中，模板波形的采样率SDaq与脉冲波形的采样率SModel之比大于10；所述脉冲波形PObs的获得方式为：电脉冲模拟信号送入采样率为SDaq的数据采集装置转换得到数字信号PDaq＝(pDaq(1,v1),...,pDaq(i,vi),...,pDaq(m,vm))，其中m表示采样点数，vi表示第i个采样点的电压值；pDaq(i,vi)为数字信号PDaq的峰值点，取该峰值点及其前m1个和后m2个共m1+1+m2个点组成脉冲波形m1和m2的选取规则为：floor()表示向零方向取整函数，trise和tfall分别表示电脉冲信号上升沿和下降沿持续时间；取峰值点pDaq(i,vi)前l1个和后l2个点之间的采样时间总和为脉冲波形的半高宽τHw_Daq：l1和l2的选取规则为：(A2)用隐函数y＝f(x)表示所述模板波形PModel，通过函数的平移及缩放操作，得到目标函数：y＝A·f[B(x‑C)]，A、B及C为待定因子；(A3)将所述脉冲波形PObs的采样点的数值代入所述目标函数，并利用非线性最小二乘法获得所述待定因子A、B及C；所述模板波形PModel的获得方式为：电脉冲信号送入采样率为SModel的数据采集装置转换得到数字信号PRaw＝(pRaw(1,u1),...,pRaw(j,uj),...,pRaw(n,un))，n为采样点数，插值倍数为nInter，uj表示第j个采样点的电压值；pRaw(j,uj)为波形的峰值点，取该峰值点及其前n1个点和后n2个点共(n1+1+n2)个点组成模板波形，n1和n2的选取规则为：n1=floor(m1SModelnInterSDaq)n2=floor(m2SModelnInterSDaq),n1+n2<n;]]>取峰值点pRaw(j,uj)前k1个和后k2个之间的采样时间总和为模板波形的半高宽τHw_Model：k1和k2的选取规则为：将模板信号沿时间轴向原点方向整体移动j个采样间隔，得到模板波形在步骤(A3)，所述待定因子A、B及C的获得方式为：设定待定因子A、B及C的初始值分别为：A0=viuj;B0=τHw_DaqτHw_Model;C0=iSDaq;]]>根据所述脉冲波形的采样点的数值计算隐函数导数f′est和目标函数值yest；Aest、Best和Cest分别表示待定因子A、B及C的中间迭代值；待定因子偏导数和的计算方式为：∂f∂A=yestAest∂f∂B=Aestfest′∂f∂C==-Aestfest′Best;]]>拟合得到的最优待定因子为Alm、Blm和Clm，则拟合得到的脉冲波形峰值电压vpk、脉宽τhw和峰值时刻tpk分别为：vpk=Almujτhw=BlmτHw_Modeltpk=Clm.]]>